Investigation on pathogenesis of pulmonary diseases due to nontuberculous mycobacteria using human genomic analysis

2019 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19H03704
• Research Institution: Keio University
• Principal Investigator: 長谷川 直樹 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 教授 (20198724)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 石井 誠 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 准教授 (30317333) ; 西村 知泰 慶應義塾大学, 保健管理センター(日吉), 講師 (90348649)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 肺非結核性抗酸菌症 / 肺NTM症 / 肺MAC症 / 疾患感受性遺伝子 / 気道上皮細胞

Outline of Annual Research Achievements

慶應義塾大学病院、複十字病院を中心とする関東近郊の医療機関の協力により、1,066名の肺 MAC 症患者コホートと対照群について本疾患のゲノムワイド関連解析を実施し、rs109592という一塩基多型（SNP）が発症リスクと髙い関連性を示したことを確認した。この SNP は、体内においてイオンやpH の調整に重要な役割を担う Calcineurin B homologous protein 2（CHP2）領域に存在していた。尚、2019年度、肺非結核性抗酸菌症の臨床検体を用いた遺伝子解析を実施する予定であったが、ヒュームフードが故障したため、中断となっていた。2020年度にヒュームフードを購入し、肺非結核性抗酸菌症の臨床検体を用いた遺伝子解析関連を再開し、研究を遂行した。
さらに、expression quantitative trait loci(eQTL)解析を行い、GWASによって同定したSNP（rs109592）の遺伝子型が肺のCHP2発現に有意な影響を与えることを示すとともに、肺MAC症の切除肺検体を用いてCHP2の発現を確認した。また、SNPのgenotype別の画像解析では、rs109592の「C」アレルが有意に肺MAC症の中でも結節・気管支拡張型を呈する病型と関連していることが示された。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

2019年度、肺非結核性抗酸菌症の臨床検体を用いた遺伝子解析を実施する予定であったが、ヒュームフードが故障したため、中断となった。ヒュームフード購入・設置費も含めた、肺非結核性抗酸菌症の臨床検体を用いた遺伝子解析関連の物品費を2020年度に繰り越し研究を遂行し、進捗の遅れを取り戻すことができた。

Strategy for Future Research Activity

日本人データで認めた肺MAC症の疾患感受性遺伝子に関して、韓国サムスンメディカルセンターや米国国立衛生研究所との国際共同研究により、日本人集団のみならず、韓国人集団やヨーロッパ人集団でも検証を進めていく。

Research Products

• [Presentation] Genome-Wide Association Study in Patients with Pulmonary Mycobacterium Avium complex Disease. (2019)
  • Author(s): Namkoong H, Omae Y, Asakura T, Yoshida M, Suzuki S, Morimoto K, A J Oler, E P Szymanski, Matsuda S, Yagi K, Ishii M, Hase I, Nishimura T, Sasaki Y, Asami T, Shiomi T, Matsubara H, Shimada H, Ato M, Kosaki K, Betsuyaku T, Kurashima A, H Tettelin , K N Oliver, Hoshino Y, S M Holland, Tokunaga K, Hasegawa N
  • Organizer: International Conference of American Thoracic Society
  • Int'l Joint Research