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スポーツ傷害(靱帯損傷・筋損傷・疲労骨折)を規定する機能的遺伝子多型の解明

Research Project

Project/Area Number 18H03155
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 59020:Sports sciences-related
Research InstitutionJuntendo University

Principal Investigator

福 典之  順天堂大学, スポーツ健康科学部, 先任准教授 (40392526)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 宮地 元彦  早稲田大学, スポーツ科学学術院, 教授 (60229870)
膳法 浩史  東京聖栄大学, 公私立大学の部局等, 講師 (90749285)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2022-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥17,290,000 (Direct Cost: ¥13,300,000、Indirect Cost: ¥3,990,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2019: ¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2018: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
Keywordsスポーツ傷害 / 遺伝子多型 / 疲労骨折 / 靱帯損傷 / 筋損傷 / ゲノムワイド関連解析 / アスリート
Outline of Annual Research Achievements

スポーツ傷害は、過度なトレーニングや低栄養などの環境要因に加えて、両親から受け継いだ体質すなわち遺伝要因の影響も受ける。そこで本研究課題では、全ゲノムを対象とした網羅的遺伝子多型解析(ゲノムワイド関連解析)により、スポーツ傷害の代表例である疲労骨折・筋損傷・靱帯損傷に関連する遺伝要因の同定を試みている。
2020年度は、2019年度唾液から抽出した総DNAを用いて疲労骨折・筋損傷・靱帯損傷に関するゲノムワイド関連解析を実施した。昨年度、スポーツ傷害に関する調査で得られた3,189名のなかから疲労骨折経験者、筋損傷経験者、靱帯損傷経験者、スポーツ傷害未経験者の計1,230名を用いて、東芝社製の全ゲノムを対象とした網羅的遺伝子多型解析システム・ジャポニカアレイを用いて659,253多型を解析した。その後、これまでヒト全ゲノム約30億塩基対の解析を終えている日本人約3,500名をリファレンスパネルとし、インピュテーションすることにより55,292,870多型を抽出した。その後クオリティー・コントロールを実施し、5,388,556多型を本研究の関連解析に用いた。本研究で用いたサンプルサイズは、疾患研究で用いられている数万人から数十万には及ばないためゲノムワイド関連解析でスポーツ傷害に関連する遺伝子多型を抽出するための検出力が低いと考えられる。そこで本来用いられているゲノムワイド関連解析時に用いられる有意水準であるP<5×10-8ではなく、P値が5×10-5より低い多型をスポーツ傷害に関連する候補遺伝子として定義し抽出した。その結果、疲労骨折では273多型、筋損傷では122多型、および靱帯損傷では143多型が候補遺伝子として抽出された。これらの候補遺伝子について、今後、再現性試験や機能解析を実施してスポーツ傷害に関連しうる多型か否かを検証していく必要がある。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

2020年度も2019年度と同様に被検者のリクルートは順調に進んでいる。また、2020年度は予定通りゲノムワイド関連解析を実施することができた。以上のことより、おおむね順調に進んでいると判断した。

Strategy for Future Research Activity

被検者のリクルートを引き続き進め、2020年度までに抽出した疲労骨折・筋損傷・靱帯損傷に関連する候補遺伝子多型について再現性試験をする予定である。また、再現性が認められた興味深い多型については機能解析を実施したいと考えている。

Report

(2 results)
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report

Research Products

(15 results)

All 2020 2019 2018 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 6 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 1 results) Funded Workshop (1 results)

  • [Int'l Joint Research] Lund University(スウェーデン)

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    • Author(s)
      Kidokoro T, Kohmura Y, Fuku N, Someya Y, Suzuki K.
    • Journal Title

      Journal of Exercise Science & Fitness

      Volume: 18 Pages: 21-30

    • DOI

      10.1016/j.jesf.2019.08.002

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    • Author(s)
      Semenova EA, Miyamoto-Mikami E, Akimov EB, Al-Khelaifi F, Murakami H, Zempo H, Kostryukova ES, Kulemin NA, Larin AK, Borisov OV, Miyachi M, Popov DV, Boulygina EA, Takaragawa M, Kumagai H, Naito H, Pushkarev VP, Dyatlov DA, Lekontsev EV, Pushkareva YE, Andryushchenko LB, Elrayess MA, Generozov EV, Fuku N, Ahmetov II
    • Journal Title

      European Journal of Applied Physiology

      Volume: 120 Pages: 665-673

    • DOI

      10.1007/s00421-020-04306-8

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  • [Journal Article] COL5A1 rs12722 polymorphism is not associated with passive muscle stiffness and sports-related muscle injury in Japanese athletes.2019

    • Author(s)
      Miyamoto-Mikami E, Miyamoto N, Kumagai H, Hirata K, Kikuchi N, Zempo H, Kimura N, Kamiya N, Kanehisa H, Naito H, Fuku N.
    • Journal Title

      BMC Medical Genetics

      Volume: 20 Pages: 192-192

    • DOI

      10.1186/s12881-019-0928-2

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  • [Journal Article] ESR1 rs2234693 Polymorphism Is Associated with Muscle Injury and Muscle Stiffness2019

    • Author(s)
      Hiroshi Kumagai、Eri Miyamoto-Mikami、Kosuke Hirata、Naoki Kikuchi、Nobuhiro Kamiya、Seigo Hoshikawa、Hirofumi Zempo、Hisashi Naito、Naokazu Miyamoto、Noriyuki Fuku
    • Journal Title

      Medicine and Science in Sports and Exercise.

      Volume: 1 Pages: 19-26

    • DOI

      10.1249/mss.0000000000001750

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  • [Journal Article] Role of selected polymorphisms in determining muscle fiber composition in Japanese men and women.2018

    • Author(s)
      Kumagai H, Tobina T, Ichinoseki-Sekine N, Kakigi R, Tsuzuki T, Zempo H, Shiose K, Yoshimura E, Kumahara H, Ayabe, M Higaki Y, Yamada R, Kobayashi H, Kiyonaga A, Naito H, Tanaka H, Fuku N
    • Journal Title

      JAP

      Volume: in press Issue: 3 Pages: 1-11

    • DOI

      10.1152/japplphysiol.00953.2017

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    • Author(s)
      Yvert TP、Zempo H、Gabdrakhmanova LJ、Kikuchi N、Miyamoto-Mikami E、Murakami H、Naito H、Miyachi M、Fuku N et al.
    • Journal Title

      Biology of Sport.

      Volume: - Pages: 105-109

    • DOI

      10.5114/biolsport.2018.71599

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      Miyamoto-Mikami E, Kumagai H, Kikuchi N, Kamiya N, Kohmura Y, Suzuki K, Naito H, Miyamoto N, Fuku N
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      24th Annual Congress of the European College of Sport Science
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      Nobuhiko Akazawa, Nao Ohiwa, Noriyuki Fuku, Hiroshi Kumagai, Kazuhiro Shimizu, Yasuhiro Suzuki
    • Organizer
      24th Annual Congress of the European College of Sport Science
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    • Author(s)
      宮本(三上)恵里, 染谷由希, 熊谷仁, 河村剛光, 鈴木宏哉, 内藤久士, 福典之
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      第74回日本体力医学会大会
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      熊谷仁, 染谷由希, 吉岡将輝, 宮本恵里, 崔英珠, 寶川美月, 中村美幸, 河村剛光, 鈴木宏哉, 町田修一, 内藤久士, 前田清司, 福典之
    • Organizer
      第74回日本体力医学会大会
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      Hirofumi Zempo, Su-Jeong Kim, Noriyuki Fuku et al.
    • Organizer
      Keystone Symposia - New Insight into the Biology of Exercise
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  • [Presentation] スポーツパフォーマンスに関連する遺伝子多型と生活習慣病との関連2019

    • Author(s)
      福典之
    • Organizer
      第90回日本衛生学会学術総会
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    • Invited
  • [Funded Workshop] 24th Annual Congress of the European College of Sport Science2019

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Published: 2018-04-23   Modified: 2021-08-30  

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