新たなpost-GWAS方法論による原発性胆汁性胆管炎の発症機序の全貌解明
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22K08065
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 53010:Gastroenterology-related
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| Research Institution | National Center for Global Health and Medicine |
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Principal Investigator |
人見 祐基 国立研究開発法人国立国際医療研究センター, 研究所, 疾患ゲノム研究室長 (10525819)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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| Keywords | ゲノムワイド関連解析（GWAS） / 原発性胆汁性胆管炎（PBC） / 疾患感受性遺伝子領域 / ゲノム編集 / post-GWAS |
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| Outline of Research at the Start |
ゲノムワイド関連解析（GWAS）の活用によって、多数の原発性胆汁性胆管炎（PBC）感受性遺伝子領域が同定されてきた。しかし、遺伝学的研究の成果をPBCの発症機序の解明や医療応用へと展開するためには、橋渡しを目的としたさらなる研究（post-GWAS 研究）が必須であるにもかかわらず、これまでにほとんど実施されていない。
本研究では、PBC感受性遺伝子領域を対象に、GWAS・生物情報学的解析・機能解析を融合した多角的かつ網羅的な解析を実施し、Causal variantとEffector geneの同定、PBC発症機序の解明、さらには個別化医療への展開を目指すpost-GWAS研究を実施する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
原発性胆汁性胆管炎（PBC）は、慢性進行性の胆汁鬱滞性肝疾患であり、胆管上皮細胞に対する自己免疫反応の関与が示唆されている一方で、その発症・進展機序は未だ不明なままである。
疾患の罹りやすさに関連する遺伝子を網羅的に探索するゲノムワイド関連解析（GWAS）を用いて、申請者らの研究グループはこれまでに、ヒト白血球抗原遺伝子群（HLA）をはじめとする多数の日本人PBC感受性遺伝子領域を同定するとともに（Hitomi Y, et al. 2019など）、英国などの研究グループとの国際共同研究によるGWASメタ解析を実施してきた（Cordell HJ, et al. 2021）。
令和4年度は、国際GWASメタ解析によって新たに同定されたアジア人特有のPBC感受性遺伝子領域であるCD28を対象として、発症に直接寄与する機能的バリアント（causal variant）の同定、および、PBC発症機序の解明を目的として、以下に示すin silico解析・in vitro機能解析を実施した。
まず、CD28近傍には、PBC感受性との非常に強い関連を示すバリアントが多数存在していたが、CD28やその他の遺伝子の発現量との有意な相関を示すバリアントは、存在しなかった。その一方で、スプライシング制御モチーフにPBC感受性との非常に強い関連を示すrs2013278が位置しており、CD28には３種類の選択的スプライシングアイソフォームがmRNAレベルで発現することが認められた。全長型CD28以外の二つのCD28アイソフォームは、タンパク発現やリガンド結合能の無い機能喪失型アイソフォームであった。
また、CRISPR/Cas9を利用するゲノム編集を用いて、rs2013278がCD28の選択的スプライシングを直接制御することを発見し、CD28に由来するPBC発症機序が解明された。
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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
当初の研究計画通り、国際GWASメタ解析にて同定されたPBC感受性遺伝子の一部について、発症に寄与する機能的なバリアント（causal variant）の候補の選定が完了するとともに、causal variantの同定・そのバリアントに起因する発症分子メカニズムの解明に、それぞれ至ったため。
今年度の成果により、現在までに同定されている日本人および東アジア人におけるPBC感受性遺伝子領域のすべてに対する解析が完了した。
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| Strategy for Future Research Activity |
国際GWASメタ解析にて同定されたPBC感受性遺伝子について、発症に寄与する機能的なバリアント（causal variant）の候補からの絞込み、および、バリアントに起因する発症分子メカニズムの解明をさらに推進するために、以下の解析を実施する。
１．すべてのPBC感受性遺伝子を対象としたin vitroの機能解析、特に、CRISPR/Cas9やその他のゲノム編集技術を利用するゲノム編集を駆使し、よりcausal variantに特化した解析を実施する。
２．バリアントによる遺伝子発現への影響を検討するためのeQTL解析を、複数の信頼できるデータベースを用いて実施する。
３．血清や末梢血単核球を用いた発現解析を実施する。
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Report
(1 results)
Research Products
(5 results)
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[Journal Article] rs2013278 in the multiple immunological-trait susceptibility locus CD28 regulates the production of non-functional splicing isoforms.2022
Author(s)
Yuki Hitomi, Yoshihiro Aiba, Kazuko Ueno, Nao Nishida, Yosuke Kawai, Minae Kawashima, Makoto Tsuiji, Chisato Iwabuchi, Sanami Takada, Noriko Miyake, Masao Nagasaki, Katsushi Tokunaga, Minoru Nakamura
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Journal Title
Human genomics
Volume: 16(1)
Issue: 1
Pages: 46-46
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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