2023 Fiscal Year Annual Research Report
Elucidation for genetic regulation of enhancer expression and interpretation of genetic architecture in autoimmune diseases
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20H00462
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
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)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鎌谷 洋一郎 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (00720880)
川路 英哉 公益財団法人東京都医学総合研究所, その他部局等, 副参事研究員 (20525406)
小井土 大 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 助教 (40787561)
村川 泰裕 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 (50765469)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | エンハンサー / 遺伝子発現 / 全ゲノム関連解析 / 遺伝多型 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
全ゲノム関連解析(GWAS)は多くの形質の関連領域を明らかにしてきたが、関連多型の解釈は十分にはできてはいない。GWAS関連解析多型の多くはexonでなく遺伝子発現調節領域、特にエンハンサーに濃縮していることが示されている。
エンハンサーは遠位から三次元的にpromoterとinteractして遺伝子発現を調節する機能領域であり、細胞種や刺激状態によってエンハンサーとして働く領域は異なる。よって、GWAS結果解釈のためには、細胞種ごとのエンハンサーの地図を構築して、GWAS結果と統合することが必要である。また、エンハンサーと遺伝子の結びつきの地図も必要である。
本研究では、自己免疫性疾患の病態と関連多型の解釈を大幅に進めるため、東アジア人、ヨーロッパ人、アフリカ人のB細胞系の細胞株であるリンパ芽球様細胞(LCL)約430検体を対象にRNA-sequence, CAGE-sequence, NET-CAGE sequence を行った。これらのサンプルは、いずれも全ゲノムシーケンスデータあるいはアレイデータが利用可能なサンプルである。特にCAGE-sequenceは深度深くsequenceを行い、低発現であって本データによるデータ深度によってはじめて同定可能と推定されるのものも含む、enhancer を14万以上同定した。エンハンサーは、DHSとの妥当な重複を示すとともに、全ゲノム関連解析結果と合わせると自己免疫性疾患やB細胞が病態に主要な役割を果たす疾患や形質の遺伝率が濃縮していた。さらに、遺伝多型と組み合わせて、遺伝多型が制御するエンハンサーを1.3万以上同定した。エンハンサーと遺伝子の発現相関解析も行った。エンハンサーを制御する多型に関して、人種特異的な解析も行った。さらに機械学習によるエンハンサーの遺伝的制御予測モデル開発も行った。
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| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(30 results)
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[Journal Article] GWAS for systemic sclerosis identifies six novel susceptibility loci including one in the Fcγ receptor region2024
Author(s)
Ishikawa Yuki、Tanaka Nao、Asano Yoshihide、Masanari Kodera, Yuichiro Shirai, Mitsuteru Akahoshi , Minoru Hasegawa, Takeshi Torii, Tsuneyo Mimori , Fumihiko Matsuda, Koichi Matsuda , Tiffany Amariuta, Issei Imoto, Keitaro Matsuo, Masataka Kuwana, Yasushi Kawaguchi, Koichiro Ohmura、Terao Chikashi
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Journal Title
Nature Communications
Volume: 15
Pages: -
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Androgen receptor binding sites enabling genetic prediction of mortality due to prostate cancer in cancer-free subjects2023
Author(s)
Ito Shuji、Liu Xiaoxi、Ishikawa Yuki、Conti David D.、Nao Otomo, Zsofia Kote-Jarai, Hiroyuki Suetsugu, Rosalind A Eeles, Yoshinao Koike, Keiko Hikino, Yuji Uchio, Yukihide Momozawa, Michiaki Kubo, Yoichiro Kamatani, Koichi Matsuda, Christopher A Haiman, Shiro Ikegawa, Hidewaki Nakagawa、Terao Chikashi
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Journal Title
Nature Communications
Volume: 14
Pages: -
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] Decoding Japanese genetic architecture by whole‐genome sequencing2023
Author(s)
Xiaoxi Liu, Satoshi Koyama, Kohei Tomizuka, Sadaaki Takata, Yuki Ishikawa,Shuji Ito, Shunichi Kosugi, Kunihiko Suzuki, Keiko Hikino, Yoshinao Koike,Momoko Horikoshi, Shiro Ikegawa, Kochi Matsuda, Yukihide Momozawa, KaoruIto, Yoichiro Kamatani, Chikashi Terao
Organizer
日本進化学会第25回沖縄大会
Int'l Joint Research
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