Abstract:

Evaluation of circadian phenotypes is crucial for understanding the pathophysiology of diseases associated with disturbed biological rhythms such as circadian rhythm sleep disorders (CRSDs). We measured clock gene expression in fibroblasts from individual subjects and observed circadian rhythms in the cells (in vitro rhythms). Period length of the in vitro rhythm (in vitro period) was compared with the intrinsic circadian period, τ, measured under a forced desynchrony protocol (in vivo period) and circadian/sleep parameters evaluated by questionnaires, sleep log, and actigraphy. Although no significant correlation was observed between the in vitro and in vivo periods, the in vitro period was correlated with chronotype, habitual sleep time, and preferred sleep time. Our data demonstrate that the in vitro period is significantly correlated with circadian/sleep preference. The findings suggest that fibroblasts from individual patients can be utilized for in vitro screening of therapeutic agents to provide personalized therapeutic regimens for CRSD patients.

日本語要旨:

ヒトの皮膚切片から培養した細胞内で時計遺伝子の発現リズム(体内時計リズム)を測定する方法を確立し、体内時計リズムの周期がクロノタイプ(朝型夜型)や休日の睡眠習慣(入眠覚醒時刻)と関連することを明らかにした。これまでヒトの体内時計リズムを正確に調べるには、特殊な施設、数週間におよぶ検査期間、生体試料の連続採取が必要であり、臨床研究に応用することは非常に困難であった。しかし、本研究で確立した方法は個人の生体試料(皮膚切片)に由来する培養細胞を利用するため、今までの方法とくらべて簡便に個々の体内時計リズムを測定することができる。この方法を活用することで、睡眠覚醒リズム障害(概日リズム睡眠障害)や冬季うつ病(季節性感情障害)など体内時計の障害によるさまざまな疾患の診断や治療候補物質のスクリーニングが可能となり、患者個人に合った治療の提供へつながることが期待される。