2020 Fiscal Year Research-status Report
Development of therapeutic strategy for NAFLD targeting novel molecules identified through the analysis of genome cohort
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20K08869
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| Research Institution | Jichi Medical University |
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Principal Investigator |
岩本 禎彦 自治医科大学, 医学部, 教授 (10232711)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 脂肪肝 / ゲノムワイド関連解析 / 腸内細菌叢 / HLA |
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| Outline of Annual Research Achievements |
糖尿病などの代謝異常を伴うことなく平均BMI 21.67のlean-NAFLD 275人をcaseとし、1411名のcontrolとの間でゲノムワイド関連解析GWASを実施した結果、主要な脂肪肝関連遺伝子とされてきたPNPLA3と TM6SF2に有意な関連を認めず、Chr6, 7, 12, 13に関連を示唆する新たな遺伝子座を見いだした。Chr6のlead SNPはBTLN2遺伝子に位置し、Chr7のleadSNPは、CNTNAP2遺伝子イントロン14のMIR548Tコア配列近傍にマップされ、Chr12の lead SNPは、1.5Mb以上にわたり21遺伝子を載せる巨大な連鎖不平衡ブロックにマップされ、Chr13のlead SNP近傍にはGPC6, DCT, TGDS, GPR180が存在した。これらのlead SNPを9726人の日本人一般集団において検証した結果、Chr6, Chr7, Chr13のSNPは肥満型を含む一般のNAFLDでも有意に関連を示すことが明らかなった。このうちもっとも深い関連を示したChr6のSNPは、HLAclassIと classIIの間に位置する座位であり、HLAタイピングの結果、HLA-B*54:01アレルがNAFLDリスクアレルであると示唆される結果が得られた。さらに、このアレル保有者は、mucinaseを産生し糖質吸収改善に働く可能性が示されているAkkermansia属を有意に抑制することが明らかにし論文として公表した。また、Chr13の関連領域を、4遺伝子のshRNAを載せたAAV8をマウスにインジェクションすることによって肝臓でノックダウンし、肝臓脂質レベルの変化を比較した結果、GPR180遺伝子がこの領域における機能遺伝子の可能性が示唆され、ノックアウトマウスを用いた機能的検証を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究計画として挙げた到達目標の進捗状況は以下の通りである。
1) SNPの機能解析a) lean-NAFLDのChr6関連連鎖不平衡ブロック内のlead SNPから関連HLAアレルを見出すとともに、腸内細菌叢解析によって病態に関係する機能を持つ細菌Akkermansia属を見出した。また、Chr13の関連領域周辺にコードされる4遺伝をshRNAを載せたAAV8によってスクリーニングし、機能性遺伝子候補を絞り込んだ。b) GWASで深い関連を示したlead SNPは5,649人のゲノムコホートパネルと21,000人の横断的ゲノムパネルから抽出した4,077人のゲノム、合計9726サンプルを用いて大規模に検証した。
2) NAFLD病態関連遺伝子への分子標的治療の可能性を検討a) Wntシグナルレポーター細胞の母体となるNIH/3T3細胞においてCRISPR/casシステムを用い関連遺伝子を破壊した細胞を樹立可能であることを確認した。b) 関連遺伝子に対するモノクローナル抗体の作製、Wntシグナルレポーター細胞を用いた機能的検証は、現在、準備中である。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、遺伝疫学解析結果を検証する実験研究を中心に進めていく。具体的には、以下を予定している。
①大規模ゲノムパネルを用いた集団遺伝的関連解析と遺伝解析に基づいて同定された新規NAFLD関連遺伝子のノックアウトマウスを用いた機能的検証ならびに関連する代謝パスウェイの探索：lean NAFLDのGWAS解析によって明らかになった１候補遺伝子のノックアウトマウスを作成し終えたので、これを用いた実験的検証を行う。モデルマウスは、血清脂質や肝臓内脂質などの生化学的分析、病理学的解析とともに、エネルギー摂取や代謝の生理学的解析を行う。また、発現プロファイルによって明らかにした代謝パスウェイについては、その分子メカニズムを明らかにするため、分子間相互作用の探索を、プルダウン蛋白のMAS解析等によって行う。
②新規NAFLD関連遺伝子のノックアウト細胞を用いた分子標的治療への可能性の検討：Chr13の脂肪肝関連機能性遺伝子として浮かび上がったGpr180遺伝子をWntシグナルレポーター細胞においてCRISPR/casシステムを用い関連遺伝子を破壊した細胞を樹立し、天然あるいは合成リガンドのライブラリー・スクリーニングを行う。
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[Journal Article] Genome-Wide Association Study of Lean Nonalcoholic Fatty Liver Disease Suggests Human Leukocyte Antigen as a Novel Candidate Locus.2020
Author(s)
Yoshida K, Yokota K, Kutsuwada Y, Nakayama K, Watanabe K, Matsumoto A, Miyashita H, Khor SS, Tokunaga K, Kawai Y, Nagasaki M, Iwamoto S.
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Journal Title
Hepatol Commun.
Volume: 19
Pages: 1124-1135
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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