Comprehensive elucidation of the pathophysiology of myopia by big data analysis

• Project/Area Number: 21H03092
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 56060:Ophthalmology-related
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 辻川 明孝 京都大学, 医学研究科, 教授 (40402846)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 池田 華子 京都大学, 医学研究科, 特定准教授 (20372162) ; 田村 寛 京都大学, 国際高等教育院, 教授 (40418760) ; 長崎 正朗 京都大学, スーパーグローバルコース医学生命系ユニット, 特定教授 (90396862) ; 三宅 正裕 京都大学, 医学研究科, 特定講師 (90812793) ; 若園 知尊 京都大学, 医学研究科, 特定病院助教 (90884635)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000); Fiscal Year 2023: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000); Fiscal Year 2022: ¥6,760,000 (Direct Cost: ¥5,200,000、Indirect Cost: ¥1,560,000); Fiscal Year 2021: ¥6,630,000 (Direct Cost: ¥5,100,000、Indirect Cost: ¥1,530,000)
• Keywords: 近視 / 高度近視

Outline of Research at the Start

近年、世界的に近視が急増している。軽度の近視から失明に至ることはまれだが、強度な近視の5~10%程度は脈絡膜新生血管や眼球変形により網脈絡膜萎縮を引き起こし失明に至る。このような強度近視からの失明には遺伝的素因も大きいことが指摘されているが、その機序は特定されていない。本研究ではゲノム・疫学研究・眼球形状解析・機能解析など、多くの分野のビッグデータ解析を用いて、近視・強度近視の・失明に至る合併症の病態解明を目指す。

Outline of Annual Research Achievements

近年、世界的に近視が急増している。中でも、強度な近視の5~10%程度は脈絡膜新生血管や眼球変形により網脈絡膜萎縮を引き起こし失明に至るため、本邦の視 覚障害原因の4位、視力のみで評価した場合には失明原因の1位となっている。強度近視からの失明には遺伝的素因も大きいことが指摘されているが、その機序は特定されていない。申請者は2017年度から2020年度の基盤研究Bで日本人における近視の疫学を明らかにし、最強度近視は通常の強度近視より遺伝的素因が大きい 可能性や、近視発症の機序に機械的張力理論が関与している可能性を指摘した(Ophthalmology, 2020)。
本研究課題では、これらの研究を更に進展・統合し、近視の機序・病態解明を更に進めた。 2023年度は上記の研究の一段の進展がみられた。合計で274例の最強度近視症例について全ゲノム解析と、長浜スタディの数千名の全ゲノム解析結果とのjoint callを終えて、解析作業をすすめ、最強度近視に関連するrare variantを複数同定した。また、常染色体顕性の最強度近視家系の長鎖シーケンスからは、比較的大きな領域の重複が同定されている。これらについてゼブラフィッシュでの検討を進めている。強度近視症例のゲノムワイド関連解析もすすめており、横浜市立大学のデータとのメタ解析を終えて、東北メディカルメガバンクでの再現性確認を行い、学会発表を経て論文作成中である。 近視の疫学についてもこれまでに存在しなかったデータが得られており、学会発表を経て論文投稿中である。今後より一層の研究の進展が期待される。

Research Progress Status

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Influence of Trabeculectomy with Mitomycin C on Longitudinal Changes in the Visual Field in Glaucoma Patients with High Myopia (2023)
  • Author(s): Yamagata Yutaro、Suda Kenji、Akagi Tadamichi、Ikeda Hanako Ohashi、Kameda Takanori、Hasegawa Tomoko、Miyake Masahiro、Tsujikawa Akitaka
  • Journal Title: Clinical Ophthalmology Volume: Volume 17 Pages: 2413-2422
  • DOI: 10.2147/opth.s415654
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] TEN-YEAR VISUAL OUTCOME AND CHANGE IN CHORIORETINAL ATROPHY AFTER INTRAVITREAL RANIBIZUMAB FOR MACULAR NEOVASCULARIZATION IN PATHOLOGIC MYOPIA (2023)
  • Author(s): Sakata Ryo、Miyata Manabu、Ooto Sotaro、Tamura Hiroshi、Ueda-Arakawa Naoko、Muraoka Yuki、Miyake Masahiro、Hata Masayuki、Takahashi Ayako、Kido Ai、Numa Shogo、Mori Yuki、Tsuda Kanae、Uji Akihito、Oishi Akio、Tsujikawa Akitaka
  • Journal Title: Retina Volume: 43 Pages: 1863-1871
  • DOI: 10.1097/iae.0000000000003869
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A new polygenic score for refractive error improves detection of children at risk of high myopia but not the prediction of those at risk of myopic macular degeneration (2023)
  • Author(s): Clark R, Lee SS, Du R, Wang Y, Kneepkens SCM, Charng J, Huang Y, Hunter ML, Jiang C, Tideman JWL, Melles RB, Klaver CCW, Mackey DA, Williams C, Choquet H, Ohno-Matsui K, Guggenheim JA; CREAM Consortium; UK Biobank Eye and Vision Consortium.
  • Journal Title: EBioMedicine Volume: 91 Pages: 104551-104551
  • DOI: 10.1016/j.ebiom.2023.104551
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Rare variant analyses across multiethnic cohorts identify novel genes for refractive error (2023)
  • Author(s): Musolf AM, Haarman AEG, Luben RN, Ong JS, Patasova K, Trapero RH, Marsh J, Jain I, Jain R, Wang PZ, Lewis DD, Tedja MS, Iglesias AI, Li H, Cowan CS; Consortium for Refractive Error and Myopia (CREAM); Biino G, Klein AP, Duggal P, Mackey DA, Hayward C, Haller T, Metspalu A, et al.
  • Journal Title: Commun Biol . Volume: 6 Issue: 1 Pages: 6-6
  • DOI: 10.1038/s42003-022-04323-7
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] PREDICTORS OF RETINAL PIGMENT EPITHELIUM TEAR DEVELOPMENT AFTER TREATMENT FOR NEOVASCULAR AGE-RELATED MACULAR DEGENERATION USING SWEPT-SOURCE OPTICAL COHERENCE TOMOGRAPHY ANGIOGRAPHY (2022)
  • Author(s): Yasuhara Satoshi、Miyata Manabu、Ooto Sotaro、Tamura Hiroshi、Ueda-Arakawa Naoko、Uji Akihito、Muraoka Yuki、Miyake Masahiro、Takahashi Ayako、Wakazono Tomotaka、Yamashiro Kenji、Tsujikawa Akitaka
  • Journal Title: Retina Volume: Publish Ahead of Print Issue: 6 Pages: 1020-1027
  • DOI: 10.1097/iae.0000000000003426
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Myopia Prevalence and Ocular Biometry Features in a General Japanese Population: The Nagahama Study. (2021)
  • Author(s): Nakao SY, Miyake M, Hosoda Y, Nakano E, Mori Y, Takahashi A, Ooto S, Tamura H, Tabara Y, Yamashiro K, Matsuda F, Tsujikawa A; of the Nagahama Study Group.
  • Journal Title: Ophthalmology Volume: 128 Issue: 4 Pages: 522-531
  • DOI: 10.1016/j.ophtha.2020.08.023
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] Genome-wide Meta and Gene Ontology Analysis for High Myopia (2023)
  • Author(s): Kazuya Morino1), Masahiro Miyake1), Akira Meguro2), Masao Nagasaki1,3), Yuki Mori1), Shin-ya Nakao1), Takuro Kamei1), Nao Aisu1), Nobuhisa Mizuki2), Akitaka Tsujikawa
  • Organizer: American Academy of Ophthalmology
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Genome-wide Meta and Gene Ontology Analysis for High Myopia (2023)
  • Author(s): Kazuya Morino1), Masahiro Miyake1), Akira Meguro2), Masao Nagasaki1,3), Yuki Mori1), Shin-ya Nakao1), Takuro Kamei1), Nao Aisu1), Nobuhisa Mizuki2), Akitaka Tsujikawa
  • Organizer: Fujiretina
  • Int'l Joint Research