Elucidation of immune and allergic disease dynamics by integrative sequencing analysis
| Project/Area Number |
22H00476
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Medium-sized Section 54:Internal medicine of the bio-information integration and related fields
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
岡田 随象 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 教授 (70727411)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
奥野 龍禎 大阪大学, 大学院医学系研究科, 准教授 (00464248)
田中 良哉 産業医科大学, 医学部, 教授 (30248562)
駒形 嘉紀 杏林大学, 医学部, 教授 (60281995)
竹島 雄介 大阪大学, 免疫学フロンティア研究センター, 特任助教 (70893288)
熊坂 夏彦 東京大学, 医科学研究所, 教授 (80525527)
藤本 学 大阪大学, 大学院医学系研究科, 教授 (90272591)
王 青波 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 准教授 (00916033)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥42,640,000 (Direct Cost: ¥32,800,000、Indirect Cost: ¥9,840,000)
Fiscal Year 2024: ¥13,130,000 (Direct Cost: ¥10,100,000、Indirect Cost: ¥3,030,000)
Fiscal Year 2023: ¥13,130,000 (Direct Cost: ¥10,100,000、Indirect Cost: ¥3,030,000)
Fiscal Year 2022: ¥16,380,000 (Direct Cost: ¥12,600,000、Indirect Cost: ¥3,780,000)
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| Keywords | 統合シークエンス解析 / 遺伝統計学 / オミクス解析 / シングルセル解析 / 免疫アレルギー疾患 / 疾患ゲノム解析 / 次世代シークエンス / バイオインフォマティクス |
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| Outline of Research at the Start |
次世代シークエンス技術の発達に伴い、個人・疾患集団間で横断的にオミクス・シークエンス情報を統合し疾患病態を俯瞰する方法論（＝統合シークエンス解析）の有用性が注目されている。本研究の目的は、最先端シークエンス技術で構築した免疫アレルギー疾患のオミクス情報を統合し、免疫機構の疾患特異的・動的・経時的な破綻像（=免疫ダイナミクス）を解明し、病態・発症機構を明らかにする点にある。多施設共同・診療科横断的レジストリを通じて多彩な免疫アレルギー疾患の生体試料・臨床情報を収集し、一細胞解析を主軸に多層的オミクス情報を構築する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
次世代シークエンス技術の発達は個別のオミクス情報層の免疫アレルギー疾患発症因子の同定を進めたが、個人間・疾患集団間でオミクス・シークエンス情報を統合し疾患病態を俯瞰する方法論（＝統合シークエンス解析）は未だ発展途上である。本研究は、最先端シークエンス技術で構築した免疫アレルギー疾患のオミクス情報を統合シークエンス解析で疾患・情報層横断的に統合し、免疫機構の疾患特異的・動的・経時的な破綻像の解明を通じた病態・発症機構の解明を行う。多彩な免疫アレルギー疾患の生体試料・臨床情報を収集し、一細胞解析を主軸とした最先端シークエンス技術を駆使して多層的オミクス情報を構築する。疾患特異的オミクス因子を同定し、独自に新規開発した統合シークエンス解析手法を適用する。免疫アレルギー疾患全般に共有される疾患病態・発症機構、疾患特異的な免疫ダイナミクス破綻像、③：疾患-免疫細胞による多次元ネットワーク、④：患者層別化・疾患サブタイプを規定する経時的な免疫ダイナミクス変化、⑤：新規疾患治療開発に資する免疫ダイナミクス介入対象、の5点を解明する。令和4年度においては、新興感染症や自己免疫疾患を対象としたシングルセルシークエンス解析を中心に、データの構築と統合シークエンス解析の解析手法開発を進めた。細胞間相互作用や遺伝子パスウェイスコア解析など多角的な解析手法の適用により免疫アレルギー疾患の責任免疫細胞集団の同定を行った。特に、疾患ゲノム解析結果のシングルセルシークエンス情報への投影解析により、疾患感受性における因果関係を反映した責任免疫細胞集団の同定に有用であることを示した。更に、疾患ゲノム解析が同定した疾患感受性遺伝子変異が、免疫細胞特異的かつ疾患罹患条件下特異的な遺伝子発現 制御効果（cell type and context-specific eQTL効果）を有する例を見出し、報告した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
サンプル収集とシングルセルシークエンス解析を中心に統合シークエンス解析が順調に推移しているため。
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続き臨床試料の収集を継続し、統合シークエンス解析を通じ、患者層別化・疾患サブタイプを規定する経時的な免疫ダイナミクス変化の解明や、新規疾患治療開発に資する免疫ダイナミクス介入対象の同定を目指した研究を進めていく。
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Report
(2 results)
Research Products
(9 results)
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[Journal Article] Global Biobank analyses provide lessons for developing polygenic risk scores across diverse cohorts2023
Author(s)
Wang Y, Namba S, Lopera E, Kerminen S, Tsuo K, Lall K, Kanai M, Zhou W, Wu KH, Fave MJ, Bhatta L, Awadalla P, Brumpton B, Deelen P, Hveem K, Lo FV, Magi R, Murakami Y, ..., Okada Y et al.
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Journal Title
Cell Genomics
Volume: 3
Issue: 1
Pages: 100241-100241
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Multi-trait and cross-population genome-wide association studies across autoimmune and allergic diseases identify shared and distinct genetic component2022
Author(s)
Shirai Y, Nakanishi Y, Suzuki A, Konaka H, Nishikawa R, Sonehara K, Namba S, Tanaka H, Masuda T, Yaga M, Satoh S, Izumi M, Mizuno Y, Jo T, Maeda Y, Nii T, Oguro-Igashira E, Morisaki T, Kam, Nakayamada S, Nishigori C, Tanaka Y, Takeda Y, Yamamoto K, Kumanogoh A, Okada Y, The Biobank Japan Project
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Journal Title
Annals of the Rheumatic Diseases
Volume: 81
Issue: 9
Pages: 1301-1312
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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