Establishment of new preventive medicine focusing on fetal period with children's health effect evaluation method by using multi-omics analysis

2018 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16H01781
• Research Institution: Chiba University
• Principal Investigator: 森 千里 千葉大学, 大学院医学研究院, 教授 (90174375)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 花里 真道 千葉大学, 予防医学センター, 准教授 (00608656) ; 戸高 恵美子 千葉大学, 予防医学センター, 教授 (30334212) ; 江口 哲史 千葉大学, 予防医学センター, 助教 (70595826) ; 櫻井 健一 千葉大学, 予防医学センター, 准教授 (80323434) ; 鈴木 規道 千葉大学, 予防医学センター, 特任准教授 (90724849)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: オミックス解析 / 環境化学物質 / 胎児影響

Outline of Annual Research Achievements

本研究課題では母体ポリ塩化ビフェニルPCBs 蓄積量やその他妊娠中母体環境要因（マクロ環境要因）と母児のエピゲノムや腸内細菌叢、メタボライト、生体内パスウェイ（生体内因子）などの生体指標および生後の児の発育状態の関連を複数のオミックスを組み合わせた解析によって明らかにし、 胎児期からの次世代の健康予防医学モデルの構築および児の健康リスクを検出するバイオマーカーを創出することを目的とする。
本年度は、昨年度にデータ取得が完了した網羅的DNAメチル化解析を用い、臍帯のDNAメチル化と母体血および臍帯血の環境汚染物質との関連を検討した。残留性有機汚染物質（POPs）あるいは重金属の血中濃度を測定し、メチル化アレイ上の各プローブにおけるメチル化状態との関連を相関解析により検討した。その結果、いくつかのプローブ（CpG）のメチル化状態が臍帯血中のPCB濃度あるいは重金属濃度と相関することが明らかとなった。この結果より、母体あるいは胎児期における環境汚染物質曝露が胎児にエピジェネティックな変化を与えることが示唆された。
母体腸内細菌叢が胎児に影響を与える可能性が示されている。本年度は妊娠中の母体腸内細菌叢と新生児の表現型との関連を検討した。母体腸内細菌叢と新生児の体格の関連を検討した結果、腸内細菌叢の多様性が新生児の頭囲や体重と関連する結果が得られたので論文化し国際誌にアクセプトされた。母体腸内細菌叢と児の健康に関する検討では、母体腸内細菌叢の多様性が新生児のアレルギーマーカーに関連することが見出された。さらに、妊娠中の母体腸内細菌叢変化に関する基礎検討を行いその結果を国際誌に投稿中である。本研究課題により母体環境因子が胎児に及ぼす影響の一端が複数のオミックス解析を用いて明らかとなった。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Int'l Joint Research] マサチューセッツ総合病院(米国)
  • Country Name: U.S.A.
  • Counterpart Institution: マサチューセッツ総合病院
• [Journal Article] DNA methylome of human neonatal umbilical cord: Enrichment of differentially methylated regions compared to umbilical cord blood DNA at transcription factor genes involved in body patterning and effects of maternal folate deficiency or children’s sex. (2019)
  • Author(s): Sakurai K, Shioda K, Eguchi A, Watanabe M, Miyaso H, Mori C, Shioda T
  • Journal Title: PLoS One Volume: - Pages: -
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] The relationship of maternal PCB, toxic and essential trace element exposure levels with birth weight and head circumference in Chiba, Japan. (2019)
  • Author(s): Eguchi A, Yanase K, Yamamoto M, Sakurai K, Watanabe M, Todaka E, Mori C
  • Journal Title: Environ Sci Pollut Res Int Volume: - Pages: -
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Maternal gut microbiota is associated with newborn head circumference in males but not in females. (2019)
  • Author(s): Sato Y, Sakurai K, Tanabe H, Kato T, Nakanishi Y, Ohno H, Mori C
  • Journal Title: J Dev Orig Health Dis Volume: - Pages: -
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Hsa-mir-144-3p expression is increased in umbilical cord serum of infants with atopic dermatitis (2019)
  • Author(s): Dissanayake Eishika、Inoue Yuzaburo、Ochiai Shingo、Eguchi Akifumi、Nakano Taiji、Yamaide Fumiya、Hasegawa Satomi、Kojima Hiroyuki、Suzuki Hiroko、Mori Chisato、Kohno Yoichi、Taniguchi Masaru、Shimojo Naoki
  • Journal Title: Journal of Allergy and Clinical Immunology Volume: 143 Pages: 447～450.e11
  • DOI: 10.1016/j.jaci.2018.09.024
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Alterations in profiles of metabolome and gut-microbiome due to lead exposure PCBs and p, p’-DDE in C-MACH cohort (2019)
  • Author(s): Akifumi Eguchi, Kenichi Sakurai, Tamotsu Kato, Yumiko Nakanishi, Hiromi Tanabe, Yumi Sato, Midori Yamamoto, MasahiroWatanabe, Hiroshi Ohno, Chisato Mori
  • Organizer: Society of Toxicology 58th Annual Meeting and ToxExpo
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Relationship between DNA methylation status in cord tissue and residue levels of PCBs in paired cord serum. (2018)
  • Author(s): Mori C, Eguchi A, Nishizawa-Jotaki S, Tanabe H, Watanabe M, Todaka E, Sakurai K
  • Organizer: PPTOX VI
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Effects of maternal factors on fetal adipokine levels. (2018)
  • Author(s): Sakurai K, Sato Y, Watanabe M, Mori C
  • Organizer: ISEE/ES AC 2018
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Association between maternal gut microbiota and neonatal growth. (2018)
  • Author(s): Sato Y, Sakurai K, Tanabe H, Kato T, Ohno H, Mori C
  • Organizer: ISEE/ES AC 2018
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Relationship between residue levels of PCBs, p, p’-DDE, PBDEs and trace elements in maternal and umbilical cord serum from Chiba, Japan. (2018)
  • Author(s): Eguchi A, Sakurai K, Yamamoto M, Watanabe M, Todaka E, Mori C.
  • Organizer: ISEE/ES AC 2018
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 妊娠期の食事摂取と腸内細菌叢の関連性 (2018)
  • Author(s): 佐藤 由美, 櫻井 健一, 田邊 裕美, 加藤 完, 大野 博司, 森 千里
  • Organizer: 第72回 日本栄養食糧学会大会
• [Presentation] 乳児湿疹と臍帯血TARC値及びアレルギー疾患との関連性 (2018)
  • Author(s): 田邉裕美、櫻井健一、中野泰至、渡邉応宏、落合伸伍、下条直樹、森千里
  • Organizer: 第67回日本アレルギー学会学術大会
• [Presentation] 母体の妊娠中体重増加量と臍帯における肥満関連遺伝子のDNAメチル化 (2018)
  • Author(s): 杉田明穂、櫻井健一、田邉裕美、西澤紫乃、森千里
  • Organizer: 第7回日本DOHaD学会学術集会
• [Presentation] Exploration of Potential Biomarkers and Related Biological Pathways For P, P'-DDE Exposure in Maternal Serum (2018)
  • Author(s): Mori C
  • Organizer: ISES-ISEE2018
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Effects of dietary patterns and other factors on reports of maternal low energy among pregnant women in Chiba (2018)
  • Author(s): Otake M, Kawanami A, Watanabe M, Sakurai K, Mori C
  • Organizer: ISEE/ES AC 2018
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 母体胎盤経由PCB曝露における臍帯のDNAメチル化変異に関する検討 (2018)
  • Author(s): 森千里、江口哲史、西沢紫乃、田邉裕美、渡邉応宏、戸髙恵美子、櫻井健一
  • Organizer: 日本毒性学会第45回学術年会
• [Presentation] 胎児期の PCB 及び微量元素曝露と出生時の頭囲との関連一千葉こども調査 (C-MACH) (2018)
  • Author(s): 柳瀬加那、江口哲史、山本緑、櫻井健一、渡造応宏、戸高恵美子、森千里
  • Organizer: 第21回環境ホルモン学会研究発表会
• [Presentation] Relationship between metabolome and gut-microbiome profiles and exposure levels of PCBs and p, p’-DDE in C-MACH cohort (2018)
  • Author(s): Akifumi Eguchi, Kenichi Sakurai, Tamotsu Kato, Yumiko Nakanishi, Hiromi Tanabe, Yumi Sato, Midori Yamamoto, MasahiroWatanabe, Hiroshi Ohno, Chisato Mori
  • Organizer: 第21回環境ホルモン学会研究発表会
• [Book] Current Findings in a Birth Cohort Study with Omics Analysis: Chiba Study of Mother and Child Health (C-MACH): in Pre-emptive Medicine: Public Health Aspects of Developmental Origins of Health and Disease (2019)
  • Author(s): Sakurai K & Mori C (eds Fumio Sata, Hideoki Fukuoka, & Mark Hanson)
  • Total Pages: 10
  • Publisher: Springer
  • ISBN: 978-9811321931