エピジェネティクス規定SNPと環境因子によるレジスチン遺伝子発現調節機構の解明

Research Project

Project/Area Number	16K09754
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Research Field	Metabolomics
Research Institution	Ehime University
Principal Investigator	大澤春彦愛媛大学, 医学系研究科, 教授 (90294800)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	大沼裕東京女子医科大学, 医学部, 准教授 (00294794) 高田康徳愛媛大学, 医学系研究科, 准教授 (20432792) 川村良一愛媛大学, 医学系研究科, 講師 (90533092)
Project Period (FY)	2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help	¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000) Fiscal Year 2018: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000) Fiscal Year 2017: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000) Fiscal Year 2016: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords	レジスチン / インスリン抵抗性 / SNP / エピジェネティクス / 遺伝子発現 / 2型糖尿病 / 遺伝子 / 環境因子 / 糖尿病
Outline of Annual Research Achievements	レジスチンは、インスリン抵抗性惹起性サイトカインである。申請者らは、その遺伝子発現・血中濃度が転写調節領域の一塩基多型(SNP)-420の”遺伝子型効果”ならびに”DNAメチル化効果”によって強く規定されることを見出した。一方、環境因子はメチル化等のエピジェネティクスを介して遺伝子発現に影響しうる。本研究では、この独自の知見であるSNP-420の”dual effect”に焦点を絞り、SNP・環境因子・メチル化を統合したレジスチン遺伝子発現調節機構を解明する。具体的には、SNP-420の遺伝子型を決定し、メチル化を定量する。培養細胞を用いた環境因子液性mimeticsによる分子機構の解析、ヒトの単離単球を用いた生体内意義の解析、定量化環境因子データを用いた遺伝疫学解析を体系的に組み合わせる。こうして、2型糖尿病、動脈硬化等のインスリン抵抗性関連疾患の新たな発症予防・治療戦略を見出す。本年度は、日本人一般住民約2000名について血中レジスチンとSNP-420のメチル化率の定量をさらに進めた。解析の終了した対象については環境因子や臨床検査の結果も含めてデータベースを作成した。また、新たに検診に参加した一般住民について、栄養、運動等の環境因子情報、臨床検査結果と共に、保存血清とDNA抽出用のサンプルを収集した。環境因子の影響について、食事から摂取する栄養素と血中レジスチンの関連を解析した。その結果、摂取したn-3多価不飽和脂肪酸と血中レジスチンが負に関連することを認めた。さらに、この関連はSNP-420の遺伝子型がG/G型の場合に最も強かった。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 本年度は、日本人一般住民約2000名について血中レジスチンとSNP-420のメチル化率の定量をさらに進めた。解析の終了した対象については、環境因子や臨床検査の結果も含めてデータベースを作成した。また、新たに検診に参加した一般住民について、栄養、運動等の環境因子情報、臨床検査結果と共に、保存血清とDNA抽出用のサンプルを収集した。一方、一般住民2000名について、血中レジスチンと環境因子の関連を遺伝疫学的に解析した。食事から摂取する栄養素を食物摂取頻度調査票(food frequency questionnaires; FFQ)により推定した。その結果、摂取したn-3多価不飽和脂肪酸と血中レジスチンが負に関連することを認めた。さらに、この関連はSNP-420の遺伝子型がG/G型の場合に最も強かった。一方、THP-1ヒト単球細胞において、n-3多価不飽和脂肪酸の一つであるEPAがレジスチンmRNAに及ぼす影響について、添加濃度、刺激時間などについて基礎的条件設定を検討した。以上より、一般住民において、メチル化の定量は予定通り進んでいる。遺伝疫学的解析については、環境因子、遺伝素因と血中レジスチンとの関連についての解析で有意な結果が出てきており、概ね予定通り研究は進んでいると考えている。一方、細胞を用いた実験については、有望な環境因子としてEPAを検討した。
Strategy for Future Research Activity	さらに、多数例についてデータベースを構築し、レジスチンSNP-420等の遺伝素因とDNAメチル化率、血中レジスチン濃度の関係を遺伝疫学的に解析する。環境因子のうち、摂取栄養素、喫煙、運動などの定量化が可能な因子について、DNAメチル化及び、血中レジスチンへの効果をSNPとの相互作用も含めて解析する。また、THP-1ヒト単球細胞を用いて、これらの環境因子の効果を反映しうる可溶性因子のレジスチンmRNA、プロモーター活性、miRNA、DNAメチル化への影響を解析する。また、ヒト単離単球を用いて、SNP-420の遺伝子型の違いによるレジスチンの標的mRNAへの効果の違いについて解析する。