運動器疾患のMulti disease GWAS 解析
| Project/Area Number |
23K24466
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| Project/Area Number (Other) |
22H03207 (2022-2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2022-2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 56020:Orthopedics-related
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
池川 志郎 国立研究開発法人理化学研究所, 生命医科学研究センター, 客員主管研究員 (30272496)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
寺尾 知可史 国立研究開発法人理化学研究所, 生命医科学研究センター, チームリーダー (60610459)
郭 竜 国立研究開発法人理化学研究所, 生命医科学研究センター, 副チームリーダー (50784055)
王 錚 国立研究開発法人理化学研究所, 生命医科学研究センター, 研究員 (90794313)
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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 |
¥17,550,000 (Direct Cost: ¥13,500,000、Indirect Cost: ¥4,050,000)
Fiscal Year 2024: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2023: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2022: ¥7,410,000 (Direct Cost: ¥5,700,000、Indirect Cost: ¥1,710,000)
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| Keywords | GWAS / 運動器 / 骨関節 / ゲノム / 遺伝的相関 / 運動器疾患 / 遺伝的関連 / コホート / ゲノム解析 |
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| Outline of Research at the Start |
運動器疾患の原因、病態には、疾患間で共通のものと、疾患固有のものが存在する。様々な運動器疾患のGWAS を統合したGWAS、運動器multi-disease GWAS (MD-GWAS)を行ない、運動器疾患の遺伝性、分子病態を包括的に解明することで、効率的にその病因・病態に迫る。これまでのゲノム研究では捉えることの難しかった、運動器疾患に共通する、もしくはその特定の組み合わせ(亜群)に固有の疾患感受性遺伝子、分子病態を明らかにする。それをもとに、新たな運動器疾患の病因、病態の理解、疾患観の形成を図り、運動器の多因子遺伝性疾患の革新的な治療法の開発に向けての突破口を探る。
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| Outline of Annual Research Achievements |
運動器疾患には、共通の症状・症候が存在し、多くの患者で複数の運動器疾患や共通の病態（軟骨変性、慢性炎症、骨量減少など）の合併が見られる。これは、「ロコモティブシンドローム」として臨床的には周知の事実であるが、その分子基盤は未だ不明である。本研究では、多数の運動器疾患のGWAS (Genome-Wide Association Study)を統合した GWAS、運動器 multi-disease GWAS（MD-GWAS）を行ない、運動器疾患の遺伝性、分子病態を包括的に解明する。
2022年度には、すでに成功してデータを確保している７つの運動器疾患の GWASを核として、国内・外のコホート研究と協力し、運動器疾患のGWASデータを収集・統合・整理・再構成した。この内、脊椎後縦靱帯骨化症においては、MENTR法をはじめとする post GWAS解析とそれに続く in vitroの実験解析により、新たな疾患感受性遺伝子 CCDC91 (coiled-coil domain containing 91)を発見し、その分子病態を明らかにすることに成功した（Nakajima M et al. Am J Hum Genet 2023）。更に、島根大整形外科・内尾教授を中心とするグループによる Shimane CoHRE Study、順天堂大学整形外科・石島教授を中心とするグループによる Bunkyo Health Study、など既存の GWAS研究との協力体制を確立し、運動器疾患 GWASの数を６つ増やすことができた。これらの GWASデータを元に、各疾患の共通項のデータの融合（サルコペニア、骨密度など）、疾患亜型の分離（関連疾患別の大腿骨頭壊死など）を開始した。
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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
既に確保していた７疾患、計３万人の臨床情報、ジェノタイピング データを用いて、様々な post GWAS解析、Omics解析を行なった。後縦靱帯骨化症については、post GWAS解析とそれに続く in vitroの実験により、新たな疾患感受性遺伝子 CCDC91の発見に成功している（Nakajima et al. 2023）。
目下、新たに胸椎後縦靱帯骨化症、膝伸展筋力のサンプル収集を終え、ジェノタイピングを終了し、GWAS解析を行なっている。股関節臼蓋形成不全、サルコペニア、変性性側弯症、SLE関連大腿骨頭壊死についても、順調にサンプル収集中である。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初の計画通り、運動器GWAS データの収集、解析、統合を進める。
GWASデータの収集については、特に、海外のゲノム研究者、遺伝統計学研究者、運動器疾患研究者との共同研究を積極的に行う予定。
解析については、第一に、疾患・形質間の遺伝相関の同定を目指す。
発見された相関を各種の遺伝統計学的解析、in vitroの実験で、検証していく。検証された運動器疾患間の共通性に基づき、疾患をグループ化し、そのグループについてのメタ解析などを通じて、グループの特徴を抽出する。
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Report
(1 results)
Research Products
(4 results)
