Genetic Risk of Diabetes and Personalized Preventive Medicine Study

• Project/Area Number: 22K21086
• Research Category: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: 0908:Society medicine, nursing, and related fields
• Research Institution: Saga University
• Principal Investigator: 古川 拓馬 佐賀大学, 医学部, 客員研究員 (50963659)
• Project Period (FY): 2022-08-31 – 2025-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000); Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
• Keywords: 糖尿病 / 遺伝子多型 / 遺伝的リスクスコア / 民族集団 / 生活習慣 / 遺伝的リスク / 身体活動 / 食事

Outline of Research at the Start

本研究では医療・社会的対策が求められる糖尿病に対する遺伝的リスク明らかにし、身体活動や食事など生活習慣要因の関連について複合的な視点から詳細に検証する。糖尿病の遺伝的リスクへの対処として、生活習慣など修正可能な要因を明らかにすることを目的とする。

追跡調査を含む大規模コホート内で検証することによって、糖尿病との関連が因果関係をもって詳細まで明らかとなることが期待される。
糖尿病の個別化予防・医療に向けて、遺伝的特性に応じた効果的なアプローチや具体的な対処戦略につながる新たな研究成果を目指す。

Outline of Annual Research Achievements

糖尿病に対する遺伝的リスク明らかにするために、日本の一般住民コホート研究参加者で遺伝子解析および研究への使用に同意が得られた成人男女14,083人を対象に解析を実施した。日本人および欧米人それぞれから構築された約100万の遺伝子多型を含む複数のPolygenic Risk Score(PRS)について、対象者ごとのスコアを算出した。各PRSを説明変数、糖尿病有病を目的変数としたロジスティック回帰分析を行い、PRSレベル別の糖尿病有病率のオッズ比（OR）を解析した。また、糖尿病の予測精度としてROC曲線における曲線下面積（AUC）を評価した。
結果として、PRS1標準偏差上昇あたりの糖尿病ORは日本人PRSで2.18、欧州人PRSで1.55であり、対象集団と一致した民族集団（日本人）から構築されたPRSは糖尿病ORが高かった。また、AUCは日本人PRSで0.781、欧州人PRSで0.738であり、日本人PRSは糖尿病予測精度がより高いことが示された。さらに、日本人PRSの最高1パーセンタイルは21.82という際立って高いORを示し、糖尿病リスクが特に高い集団が検出された。
これまでの遺伝子関連研究の多くは、欧米人集団を対象としたデータ解析に基づいているが、本研究により糖尿病に対するPRSの使用にあたっては民族による違いを考慮すべきであることが示唆された。糖尿病では特に、日本人などのアジア系集団と欧米人では発症や重症化のメカニズムが異なることも示唆されており、効果的な予測や予防のためにはそれぞれの集団の特徴に合わせたPRSや対策が必要だと考えられる。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

本年度、1万4千人以上の遺伝子多型データおよびコホート研究データを組み合わせて解析を行い、糖尿病の遺伝的リスクを民族差に着目して評価した。本研究成果を論文にまとめ、既に学術誌に投稿しているが、現段階で論文受理には至っていない。査読過程で論文の質を高め、本研究の成果物として公表することを今後の課題とする。

Strategy for Future Research Activity

本研究の成果を論文として学術誌に掲載することを第一の課題として推進する。
今後の研究発展として、遺伝要因と生活習慣要因（身体活動、食事等）の関連を含めた解析等により、遺伝的特性（リスクレベルや遺伝子型のタイプ）ごとに、より効果的で修正可能な個別化対策戦略を明らかにすることを目指す。

Research Products

• [Journal Article] Interaction between Habitual Green Tea and Coffee Consumption and ACTN3 Genotype in Association with Skeletal Muscle Mass and Strength in Middle-Aged and Older Adults (2024)
  • Author(s): Iwasaka C.、Nanri H.、Hara M.、Nishida Y.、Shimanoe C.、Yamada Y.、Furukawa T.、Higaki Y.、Momozawa Y.、Nakatochi M.、Wakai K.、Matsuo K.、Tanaka K.
  • Journal Title: Journal of Frailty & Aging Volume: － Issue: 3 Pages: 267-275
  • DOI: 10.14283/jfa.2024.3
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Dose-response relationship between daily step count and prevalence of sarcopenia: A cross-sectional study. (2023)
  • Author(s): Iwasaka C, Yamada Y, Nishida Y, Hara M, Yasukata J, Miyoshi N, Shimanoe C, Nanri H, Furukawa T, Koga K, Horita M, Higaki Y, Tanaka K.
  • Journal Title: Exp Gerontol. Volume: 175 Pages: 112135-112135
  • DOI: 10.1016/j.exger.2023.112135
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Association of appendicular extracellular-to-intracellular water ratio with age, muscle strength, and physical activity in 8,018 community-dwelling middle-aged and older adults. (2023)
  • Author(s): Iwasaka C, Yamada Y, Nishida Y, Hara M, Yasukata J, Miyoshi N, Shimanoe C, Nanri H, Furukawa T, Koga K, Horita M, Higaki Y, Tanaka K.
  • Journal Title: Arch Gerontol Geriatr. Volume: 108 Pages: 104931-104931
  • DOI: 10.1016/j.archger.2023.104931
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Association Between the Appendicular Extracellular-to-Intracellular Water Ratio and All-Cause Mortality: A 10-Year Longitudinal Study (2023)
  • Author(s): Iwasaka Chiharu、Yamada Yosuke、Nishida Yuichiro、Hara Megumi、Yasukata Jun、Miyoshi Nobuyuki、Shimanoe Chisato、Nanri Hinako、Furukawa Takuma、Koga Kayoko、Horita Mikako、Higaki Yasuki、Tanaka Keitaro
  • Journal Title: The Journals of Gerontology: Series A Volume: 79 Issue: 2
  • DOI: 10.1093/gerona/glad211
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Effect of the interaction between physical activity and estimated macronutrient intake on HbA1c: population-based cross-sectional and longitudinal studies. (2022)
  • Author(s): Furukawa T, Nishida Y, Hara M, et al.
  • Journal Title: BMJ Open Diabetes Res Care. Volume: 10 Issue: 1 Pages: e002479-e002479
  • DOI: 10.1136/bmjdrc-2021-002479
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Association of perceived stress and coping strategies with the renal function in middle-aged and older Japanese men and women. (2022)
  • Author(s): Koga K, Hara M, Shimanoe C, Nishida Y, Furukawa T, Iwasaka C, Tanaka K, Otonari J, Ikezaki H, Kubo Y, Kato Y, Tamura T, Hishida A, Matsuo K, Ito H, Nakamura Y, Kusakabe M, Nishimoto D, Shibuya K, Suzuki S, Watanabe M, Ozaki E, Matsui D, Kuriki K, Takashima N, Kadota A, Arisawa K, Katsuura-Kamano S, Takeuchi K, Wakai K.
  • Journal Title: Sci Rep. Volume: 12 Issue: 1 Pages: 291-291
  • DOI: 10.1038/s41598-021-04324-2
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Variant Allele of ALDH2, rs671, Associates with Attenuated Post-Vaccination Response in Anti-SARS-CoV-2 Spike Protein IgG: A Prospective Study in the Japanese General Population (2022)
  • Author(s): Matsumoto Akiko、Hara Megumi、Ashenagar Mohammad Said、Tokiya Mikiko、Sawada Takeshi、Iwasaka Chiharu、Furukawa Takuma、Kitagawa Kyoko、Miyake Yasunobu、Hirota Yoshio
  • Journal Title: Vaccines Volume: 10 Issue: 7 Pages: 1035-1035
  • DOI: 10.3390/vaccines10071035
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Sex- and age-specific all-cause mortality in insomnia with hypnotics: Findings from Japan multi-institutional Collaborative Cohort Study (2022)
  • Author(s): Sogawa R, Shimanoe C, Tanaka K, Hara M, Nishida Y, Furukawa T, et al.,
  • Journal Title: Sleep Medicine Volume: 100 Pages: 410-418
  • DOI: 10.1016/j.sleep.2022.09.020
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] 日本人におけるポリジェニックリスクスコアと糖尿病の関連：J-MICC Study (2024)
  • Author(s): 古川拓馬,西田裕一郎,原めぐみ,島ノ江千里,岩坂知治,田中恵太郎,J-MICC Study Group
  • Organizer: 第34回日本疫学会学術総会
• [Presentation] 乳がんのPolygenic Risk Scoreによる乳がん罹患予測：J-MICC Study (2024)
  • Author(s): 原めぐみ, 古川拓馬, 西田裕一郎, 島ノ江千里, 田中恵太郎, J-MICC Study Group
  • Organizer: 第34回日本疫学会学術総会
• [Presentation] 大腸がん・乳がん罹患リスクに対する身体活動とVTI1A・TCF7L2遺伝子多型の交互作用 (2024)
  • Author(s): 西田裕一郎, 原めぐみ, 田口尚人, 岩坂知治, 古川拓馬, 島ノ江千里, 堀田美加子, 檜垣靖樹, 田中恵太郎
  • Organizer: 第34回日本疫学会学術総会
• [Presentation] 糖尿病患者の高血圧とグルココルチコイド活性マーカーとの関連：J-MICC Study SAGA (2024)
  • Author(s): 島ノ江千里, 松本明子, 原めぐみ, 西田裕一郎, 古川拓馬, 田中恵太郎, J-MICC study group
  • Organizer: 第34回日本疫学会学術総会
• [Presentation] Baseline Serum Zinc Levels Positively Associated with Humoral Response to COVID-19 Vaccine in Japanese Women (2024)
  • Author(s): M. Said Ashenagar, Megumi Hara, Mikiko Tokiya, Takuma Furukawa, Chiharu Iwasaka, Takeshi Sawada, Yoshio Hirota, Akiko Matsumoto
  • Organizer: 第94回 日本衛生学会学術総会
• [Presentation] Association between Specific T Cell Responses and rs671 Polymorphism Following COVID-19 Vaccination: Prospective Study in the Japanese General Population (2024)
  • Author(s): Sudarma Bogahawaththa, Megumi Hara, Takuma Furukawa, Chihara Iwasaka, Takeshi Sawada, Gouki Yamada, Mikiko Tokiya, Kyoko Kitagawa, Yasunobu Miyake, Yoshio Hirota, Akiko Matsumoto
  • Organizer: 第94回 日本衛生学会学術総会
• [Presentation] Dynamics of lymphocyte subsets during the COVID-19 vaccination process in Japanese general population (2023)
  • Author(s): Takuma Furukawa,Gouki Yamada,Akiko Matsumoto,Chiharu Iwasaka,Takeshi Sawada,Mikiko Tokiya,Mikako Horita,Megumi Hara
  • Organizer: 17th Vaccine Congress
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] COVID-19ワクチン接種過程におけるリンパ球サブセットの動態 (2023)
  • Author(s): 古川拓馬,山田剛暉,松本明子,岩坂知治,澤田孟志,土器屋美貴子,堀田美加子,原めぐみ
  • Organizer: ワクチンの有効性・安全性と効果的適用に関する疫学研究班 令和5年度 第1回班会議
• [Presentation] 四肢切断症例における再切断および死亡リスクに対する糖尿病の関連：レセプトデータ分析による検証 (2023)
  • Author(s): 古川 拓馬,藤本 賢治,永渕 美樹,美奈川 仁美,原 めぐみ,吉田 倫子,石川 慎一郎,高橋 宏和,安西 慶三
  • Organizer: 第23回日本糖尿病インフォマティクス学会年次学術集会
• [Presentation] Humoral immunogenicity of COVID-19 mRNA vaccines: a prospective study focusing on blood selenium and vitamin D levels at baseline. (2023)
  • Author(s): Gouki Yamada, Akiko Matsumoto, Takuma Furukawa, Chiharu Iwasaka, Takeshi Sawada, Mikiko Tokiya, M.Said Ashenagar, Mikako Horita, Tadayuki Tsujita, Megumi Hara
  • Organizer: 17th Vaccine Congress
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 遺伝的糖尿病リスクと死亡との関連：J-MICC Study (2023)
  • Author(s): 古川 拓馬, 西田 裕一郎, 原 めぐみ, 島ノ江 千里, 岩坂 知治, 古賀 佳代子, 田中 恵太郎, J-MICC Study Group
  • Organizer: 第33回日本疫学会学術総会
• [Presentation] 睡眠薬の服用を伴う不眠症の性・年齢特異的な死亡リスク：J-MICC Study 2004-2014 (2023)
  • Author(s): 島ノ江 千里, 祖川 倫太郎, 原 めぐみ, 西田 裕一郎, 古川 拓馬, 田中 恵太郎, J-MICC Study Group
  • Organizer: 第33回日本疫学会学術総会
• [Presentation] 一般中高年者における筋力低下と歩数の用量反応関係：J-MICC study SAGA (2023)
  • Author(s): 岩坂 知治, 山田 陽介, 西田 裕一郎, 原 めぐみ, 安方 惇, 三好 伸幸, 島ノ江 千里, 南里 妃名子, 古川 拓馬, 古賀 佳代子, 檜垣 靖樹, 田中 恵太郎
  • Organizer: 第33回日本疫学会学術総会
• [Presentation] ミトコンドリアハプログループと糖尿病罹患の関連および身体活動の影響 (2022)
  • Author(s): 古川 拓馬, 西田 裕一郎, 原 めぐみ, 島ノ江 千里, 古賀 佳代子, 岩坂 知治, 福 典之, 檜垣 靖樹, 田中 恵太郎
  • Organizer: 第32回日本疫学会学術総会
• [Presentation] 四肢細胞外・細胞内水分比と死亡リスクの関連 J-MICC study SAGA (2022)
  • Author(s): 岩坂 知治, 山田 陽介, 西田 裕一郎, 原 めぐみ, 安方 惇, 三好 伸幸, 島ノ江 千里, 南里 妃名子, 古川 拓馬, 古賀 佳代子, 檜垣 靖樹, 田中 恵太郎
  • Organizer: 第32回日本疫学会学術総会
• [Presentation] 糖尿病性腎症重症化予防に関する糖尿病病態分析事業 (2022)
  • Author(s): 美奈川仁美, 永渕美樹, 古川拓馬, 原 めぐみ, 井上 瑛, 高橋宏和, 宮園素明, 福田 誠, 藤本賢治, 安西慶三
  • Organizer: 第22回日本糖尿病インフォマティクス学会年次学術集会
• [Presentation] これまでの研究と日本疫学会について (2022)
  • Author(s): 古川 拓馬
  • Organizer: 日本医学会連合第2回社会部会若手リトリート2022