アカゲザルにおける非アルコール性脂肪肝障害と2型糖尿病のエピゲノム解析

• Project/Area Number: 26870290
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Gastroenterology; Metabolomics
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 北本 綾 京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 教務補佐員 (30381627)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2015-03-31
• Project Status: Discontinued (Fiscal Year 2014)
• Budget Amount: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2015: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000); Fiscal Year 2014: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
• Keywords: ゲノム / 次世代シーケンサー / アカゲザル / 糖尿病 / エピゲノム

Outline of Annual Research Achievements

非アルコール性脂肪肝障害（NAFLD）と2型糖尿病の発症に対するカロリー過剰摂取（環境因子）と遺伝素因との相互作用を明らかにするために、ヒトにおいてゲノムワイド相関解析（GWAS）で同定したNAFLD関連遺伝子領域に存在するPNPLA3、SAMM50、PARVB遺伝子の発現調節領域に着目した。アカゲザルのPNPLA3、SAMM50、predicted PARVB遺伝子の上流領域に存在する3ヶ所のCpG islandのメチル化解析を行った。9匹の肝臓組織と17匹の骨格筋から抽出されたゲノムを用いた。ゲノムをバイサルファイト処理し、PCRでCpG islandを増幅し次世代シーケンサーでメチル化レベルを測定した。肝臓組織において正常5匹と2型糖尿病4匹で比較した場合のメチル化レベルは、Predicted PARVB遺伝子の上流でメチル化レベルが有意に低下していることを明らかにした。さらに28匹のアカゲザルのゲノムを用いて、GWASで同定したNAFLD関連遺伝子領域全体にわたり次世代シーケンサーを用いてターゲットリシーケンスを行い、SNPを探索した。その結果2243箇所のSNPを見出し、そのうち新規SNPは1957箇所、新規挿入・欠失は191箇所であった。現在NCBIに登録中である。またアセンブラーにより8箇所の未知の配列を決定し、DDBJに登録した。NCBIの登録が完了次第、論文を投稿する。
ヒトにおいては、PNPLA3、SAMM50、PARVB遺伝子の発現調節領域に存在する4ヶ所のCpG island（CpG99、CpG71、CpG26、CpG101）のメチル化解析と上記3遺伝子の遺伝子発現解析を行った。肝臓疾患における繊維化において2ヶ所のCpG island（CpG99、CpG26）のメチル化が重要であること、またNAFLDにおけるメチル化レベルは遺伝子多型により影響を受けることを示し、論文報告を行った。
NAFLD発症に重要な因子であるアディポネクチン値とインスリン抵抗性に関して、ADIPOQ遺伝子上のSNPが女性においてのみ関連していることを示し、論文報告を行った。

Research Products

• [Journal Article] <i>ADIPOQ</i> polymorphisms are associated with insulin resistance in Japanese women (2015)
  • Author(s): KitamotoA, KitamotoT, SoR, MatsuoT, NakataY, HyogoH, OchiH, NakamuraT, KamoharaS, MiyatakeN, KotaniK, MineoI, WadaJ, OgawaY, YonedaM, NakajimaA, FunahashiT, MiyazakiS, TokunagaK, MasuzakiH, UenoT, ChayamaK, HamaguchiK, YamadaK, HanafusaT, OikawaS, SakataT, TanakaK, MatsuzawaY, HottaK.
  • Journal Title: Endocrine Journal Volume: 62 Issue: 6 Pages: 513-521
  • DOI: 10.1507/endocrj.EJ14-0574
  • NAID: 130005085774
  • ISSN: 0918-8959, 1348-4540
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Targeted-bisulfite sequence analysis of the methylation of CpG islands in genes encoding PNPLA3, SAMM50, and PARVB of patients with nonalcoholic fatty liver disease. (2015)
  • Author(s): Kitamoto T, Kitamoto A, Ogawa Y, Honda Y, Imajo K, Saito S, Yoneda M, Nakamura T, Nakajima A, Hotta K.
  • Journal Title: J Hepatol Volume: 印刷中 Issue: 2 Pages: 494-502
  • DOI: 10.1016/j.jhep.2015.02.049
  • NAID: 120005690144
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 非アルコール性脂肪肝疾患（NAFLD）のエピゲノム解析 (2015)
  • Author(s): 堀田紀久子,北本綾,北本卓也,小川裕二,米田正人,中島淳
  • Organizer: 第2回肝臓と糖尿病・代謝研究会
  • Place of Presentation: 山口県下関市
  • Year and Date: 2015-05-21 – 2015-05-24
• [Presentation] 非アルコール性脂肪肝疾患感受性領域の次世代シークエンサーによるターゲットリシークエンス (2014)
  • Author(s): 堀田紀久子,北本卓也,北本綾,兵庫秀幸,越智秀典,上野隆登,茶山一彰,米田正人,小川裕二,中島淳
  • Organizer: 日本人類遺伝学会第59回大会
  • Place of Presentation: 東京都江戸川区
  • Year and Date: 2014-11-19 – 2014-11-22
• [Presentation] GCKR、TRIB1の遺伝子多型とメタボリックシンドローム及び非アルコール性脂肪肝疾患との関連 (2014)
  • Author(s): 堀田紀久子,北本綾,北本卓也,小川裕二,米田正人,上野隆登,兵庫秀幸,越智秀典,茶山一彰,中島淳
  • Organizer: 第35回日本肥満学会
  • Place of Presentation: 宮崎県宮崎市
  • Year and Date: 2014-10-24 – 2014-10-25
• [Presentation] Targeted next-generation sequencing and fine linkage disequilibrium mapping reveals association of PNPLA3 and PARVB with the severity of nonalcoholic fatty liver disease. (2014)
  • Author(s): HottaK, KitamotoT, KitamotoA, YonedaM, HyogoH, OchiH, UenoT, ChayamaK, NakajimaA.
  • Organizer: 9th Metabolic Syndrome, Type 2 Diabetes and Atherosclerosis Congress
  • Place of Presentation: 京都府京都市
  • Year and Date: 2014-09-12 – 2014-09-14
• [Presentation] 非アルコール性脂肪肝炎感受性領域の次世代シークエンサーによるターゲットリシークエンス (2014)
  • Author(s): 堀田紀久子,北本綾,北本卓也,小川裕二,米田正人,上野隆登,兵庫秀幸,越智秀典,茶山一彰,中島淳
  • Organizer: 第57回日本糖尿病学会
  • Place of Presentation: 大阪府大阪市
  • Year and Date: 2014-05-22 – 2014-05-24