理研で収集した82家系および藤田医科大学の10家系に既報家系を加えた双極性障害354家系における全エクソームデータの解析を行った。患者では、一般人口では機能喪失変異が少ない遺伝子にデノボ変異が多く、デノボ変異はシナプスやイオンチャネルなどの遺伝子に多かった。一細胞RNAシーケンスのデータとの比較により、デノボ変異が見られる遺伝子が、特定の興奮性神経細胞に高発現する遺伝子群に多いことがわかった。また、体細胞変異は、神経発達障害の原因遺伝子に多かった。
双極型統合失調感情障害に関して不一致な一卵性双生児より樹立したiPS細胞から脳オルガノイドを作成し、シングルセルRNAシーケンスにより解析を行った。その結果、患者では大脳皮質様構造が小さく、GABA神経細胞への分化が亢進しており、これらはWntシグナリングの低下によるものであり、Wntシグナリングを活性化するリチウムにより改善した。
双極性障害に腎疾患を伴う家系の連鎖解析で、NTRK1（神経栄養因子受容体）遺伝子のミスセンス変異を同定し、この変異を持つ患者由来iPS細胞およびこの変異を模した脳特異的ノックインマウスを作成し、解析した。その結果、この変異を持つマウスはコリンエステラーゼ阻害薬投与後、尾懸垂試験において無動時間の延長という抑うつ関連行動が見られ、海馬神経細胞で、神経突起の減少が認められた。患者由来iPS細胞でも、神経突起の減少が見られた。
双極性障害を高頻度に伴うミトコンドリア病の原因遺伝子POLG（ポリメラーゼγ）の変異マウスが反復性うつ状態を示すことから、その原因を探求するため、ミトコンドリアDNAの変異スペクトラムを次世代シーケンサーで網羅的に解析し、フェノタイプの原因部位と考えられる視床室傍核では、欠失に加え、点変異やコントロール領域のマルチマーも多いことがわかり、これらがフェノタイプに関連している可能性が示唆された。
双極性障害患者死後脳より、神経細胞核を単離し、網羅的DNAメチル化解析を行った。その結果、双極性障害では全体に低メチル化状態にある一方、神経機能に重要な遺伝子は高メチル化を示し、見出されたDNAメチル化変化は、神経細胞株で気分安定薬により生じた変化とは逆方向であった。DNAメチル化状態が変化していた領域は、双極性障害のゲノムワイド関連解析で関連が報告されたゲノム領域に多かった。