原発性胆汁性肝硬変の病態進展に関連する遺伝要因の探索

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K06908
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 川嶋 実苗 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 客員研究員 (00396706)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 原発性胆汁性胆管炎（PBC） / ゲノムワイド関連解析（GWAS） / Imputtaion / 層別化解析 / 機能解析 / 国際共同研究

Outline of Annual Research Achievements

中年女性に好発し、肝不全に至ると肝移植以外には究明方法が無い難病として知られる原発性胆汁性胆管炎（primary biliary cholangitis; PBC）の発症、重症化、特異的な抗体等の出現に関連する遺伝要因を探索し、メカニズムの解明や治療・早期診断等に利用可能な因子を同定することを目的としている。これまで、ゲノムワイド関連解析から検出された疾患関連候補遺伝子に対して機能解析を実施してきた。
平成28年度は、平成27年度に実施していた研究対象者数を増やした拡大GWAS（PBC患者群：1381、対照健常者群：1505）により、日本人集団においてPBCの発症メカニズムと関連する遺伝子を更に１つ同定し（PRKCB）、その成果を発表した。また、強い連鎖不平衡状態（r square:0.6）が200kb以上に渡って続き、4つの遺伝子が領域内に存在しているために、真に関与している変異の特定が困難なPBCの発症に関連する領域について、様々なデータベース情報やその後の機能解析により、確からしい関連遺伝子を同定することができた（論文投稿中）。更に、TNFSF15遺伝子領域内の変異の関連が報告されているPBC、クローン病、ハンセン病について、国際共同研究の下で相互に何が異なるのか検証し、その成果も発表することができた。
国際共同研究に関しては、ケンブリッジ大学のDr.Mellと国際共同研究を開始し、白人集団および日本人集団間のGAWSデータを用いた差異の検討を開始した。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

平成27年度の交付申請書の平成28年度の研究実施計画に記載してある通り、平成28年度は、拡大GWASのためAxiom ASI 1アレイ（Affymetrix）を用いて決定したGenotypeを、日本人1070名の全ゲノムリファレンスパネル（1KJPN）情報を使用してImputationすることで補完し、様々なPhenotype情報を基に実施した層別化解析から検出された複数の候補領域周辺を詳細に検討した。その結果、PBCの重症化に関連する遺伝子の発現に寄与する変異を同定するに至り、現在論文投稿中である。

パスウェイ解析についてはDEPICTを試みたところ、予想通り自己免疫応答関係のパスウェイの関連を検出したが、単点解析以上に強い関連を見出すことはできなかった。

Strategy for Future Research Activity

今年度、国際病院機構（NHO）肝ネットワーク研究PBC研究班等へ新規登録された症例があるため、それらの症例についてもJaponicaアレイによるGenotypingを実施する。Japonicaアレイの結果と、既に報告済みのAxiom ASI 1アレイの結果を併せて解析するため、1KJPNパネルを使用したImputationを実施する。
また、JaponicaアレイとAxiom ASI 1パネルの結果を合わせることで解析対象者数が増えるため、統計学的powerが低くなることで有意差に至らなかった一部のPhenotypeの層別化解析も再度実施する。
日本人集団で検出された関連を中国人集団やヨーロッパ集団でも検出できるか、国際共同研究の下確認する。

Causes of Carryover

来年度の実施を予定していた層別化解析を本年度分の解析と一緒にまとめて実施し、本年度実施予定だった解析のValidation study等を来年度一緒に実施した方が解析手法の面から効率が良かったため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

本年度と来年度別々に実施する予定であった複数の層別化解析により検出されたCandidatesをまとめて1回のアッセイで実施可能であるため、来年度実施を予定していた解析と一緒に実施する予定である。

Research Products

• [Int'l Joint Research] ケンブリッジ大学(英国)
  • Country Name: UNITED KINGDOM
  • Counterpart Institution: ケンブリッジ大学
• [Int'l Joint Research] 上海大学(中国)
  • Country Name: CHINA
  • Counterpart Institution: 上海大学
• [Int'l Joint Research] Humanitas大学(イタリア)
  • Country Name: ITALY
  • Counterpart Institution: Humanitas大学
• [Journal Article] Genome-wide association studies identify PRKCB as a novel genetic susceptibility locus for primary biliary cholangitis in the Japanese population. (2017)
  • Author(s): Kawashima M, Hitomi Y, Aiba Y, Nishida N, et al.,
  • Journal Title: Hum Mol Genet. Volume: 3 Pages: 650-659
  • DOI: doi: 10.1093/hmg/ddw406.
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Fine-mapping analysis revealed complex pleiotropic effect and tissue-specific regulatory mechanism of TNFSF15 in primary biliary cholangitis, Crohn's disease and leprosy. (2016)
  • Author(s): Sun Y, Irwanto A, Toyo-Oka L, Hong M, Liu H, Andiappan AK, Choi H, Hitomi Y, Yu G, Yu Y, Bao F, Wang C, Fu X, Yue Z, Wang H, Zhang H, Kawashima M, Kojima K, Nagasaki M, Nakamura M, Yang SK, Ye BD, Denise Y, Rotzschke O, Song K, Tokunaga K, Zhang F, Liu J
  • Journal Title: Scientific Reports Volume: 6 Pages: 31429
  • DOI: doi: 10.1038/srep31429.
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] Imputation analysis using reference panel of 1,070 Japanese individuals (1KJPN) and in silico / in vitro functional analyses identified functional variants for primary biliary cirrhosis (PBC) susceptibility. (2017)
  • Author(s): Hitomi Y, Kojima K, Kawashima M, Kawai Y, Nishida N, Aiba Y, Yasunami M, Nagasaki M, Nakamura M, Tokunaga K
  • Organizer: The 13th International Congress of Human Genetics
  • Place of Presentation: 京都国際会議場（京都府京都市）
  • Year and Date: 2017-04-03 – 2017-04-07
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Genome-wide association study identifies PRKCB as a novel genetic factor for primary biliary cirrhosis in the Japanese population (2016)
  • Author(s): M. Kawashima , Y. Hitomi , N. Nishida , K. Kojima , Y. Kawai , H. Nakamura , K. Chayama , Y. Aiba , M. Nagasaki , K. Tokunaga , M. Nakamura , PBC Consortium in Japan (PBCCSJ)
  • Organizer: American Society of Human Genetics 2017 Annual Meeting
  • Place of Presentation: Vancouver, Canada
  • Year and Date: 2016-10-18 – 2016-10-22
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Identification of the primary functional variants for Primary biliary cirrhosis (PBC) susceptibility loci by high-density association mapping and in silico / in vitro functional analyses. (2016)
  • Author(s): Hitomi Y, Kojima K, Kawashima M, Kawai Y, Nishida N, Aiba Y, Yasunami M, Nagasaki M, Nakamura M, Tokunaga K
  • Organizer: American Society of Human Genetics 2017 Annual Meeting
  • Place of Presentation: Vancouver, Canada
  • Year and Date: 2016-10-18 – 2016-10-22
• [Remarks] 東京大学大学院医学系研究科人類遺伝学教室HP
  • URL: http://www.humgenet.m.u-tokyo.ac.jp/research/1-2.html