2020 Fiscal Year Research-status Report
レジスチン遺伝子発現制御機構におけるプロモーターSNP配列特異的効果の統合的解明
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20K08910
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| Research Institution | Ehime University |
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Principal Investigator |
大澤 春彦 愛媛大学, 医学系研究科, 教授 (90294800)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高田 康徳 愛媛大学, 医学系研究科, 准教授 (20432792)
川村 良一 愛媛大学, 医学系研究科, 講師 (90533092)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | レジスチン / インスリン抵抗性 / SNP / エピジェネティクス / 遺伝子発現 / 2型糖尿病 / 遺伝子 / 環境因子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
レジスチンは、インスリン抵抗性を引き起こすサイトカインである。申請者らは、その遺伝子発現が転写調節領域の2つの一塩基多型(SNP)、-420と-358の”配列特異的効果”によって強く規定されることを見出した。すなわち、SNP-420/-358配列がG-Aでレジスチン高発現、C-Gで低発現となる。本研究では、この独自の知見に焦点を絞り、SNP-420とSNP-358の”配列特異的遺伝子発現制御機構”を解明する。まず、ゲノム編集により、全ゲノム配列のうち、SNP-420とSNP-358の2か所のみの配列が異なるレジスチン高/低発現の培養、幹、iPS細胞を作製し、配列特異的に規定されるクロマチンaccessibility、転写因子、共役因子を同定する。同時に、配列特異的レジスチン発現の変化に呼応する標的遺伝子を同定する。さらに、遺伝疫学により、配列特異的に関連する早期のインスリン抵抗性のサブタイプを見出す。こうして、レジスチン遺伝子発現制御機構におけるプロモーターSNP配列特異的効果を統合的に解明し、2型糖尿病発症予防のための高精度先制医療戦略を確立する。
本年度、一般住民2000名について、血中レジスチンと環境因子の一つである喫煙との関連を遺伝疫学的に解析した。その結果、SNP-420/-358 G-Aハプロタイプでは、血中レジスチンは最も高かった。喫煙による血中レジスチンの上昇は、G-Aハプロタイプにおいてのみ認めた。一方、C-G及びG-Gハプロタイプでは、血中レジスチンと喫煙は関連しなかった。以上より、遺伝因子（SNP-420/-358ハプロタイプ）と環境因子（喫煙）は相互に血中レジスチンを高めることが想定された。
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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
本年度は、日本人一般住民約2000名について、SNP-420とSNP-358のハプロタイプの確認をほぼ終了した。環境因子や検査結果も含めてデータベースを構築した。また、新たに検診に参加した一般住民について、環境因子・臨床検査情報と共に、保存血清とDNA抽出用のサンプルを収集した。
本年度、一般住民2000名について、血中レジスチンと環境因子の一つである喫煙との関連を遺伝疫学的に解析した。その結果、SNP-420/-358 G-Aハプロタイプでは、血中レジスチンは最も高かった。喫煙による血中レジスチンの上昇は、G-Aハプロタイプにおいてのみ認めた。一方、C-G及びG-Gハプロタイプでは、血中レジスチンと喫煙は関連しなかった。
以上より、遺伝因子（SNP-420/-358ハプロタイプ）と環境因子（喫煙）は相互に血中レジスチンを高めることが想定された。
以上より、一般住民において、ハプロタイプと環境因子、血中レジスチンとの関連についての解析で有意な結果が出てきており、概ね予定通り研究は進んでいると考えている。細胞を用いた実験については、基礎検討を開始したところである。
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| Strategy for Future Research Activity |
さらに、多数例について、レジスチンハプロタイプと血中レジスチン濃度の関係、環境因子との関連を遺伝疫学的に解析する。特に、定量化が可能な環境因子について、ハプロタイプの血中レジスチンへの効果を相互作用も含めて解析する。また、THP-1ヒト単球細胞において、環境因子を代替えする因子について、mRNA以外に、プロモーター活性、メチル化等への影響を解析していく。さらに、ヒト単球において、ハプロタイプの違いによるレジスチンの標的mRNAへの効果の違いについて、さらに例数を増やして解析していく。
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| Causes of Carryover |
遺伝疫学解析について、血中サイトカイン等を測定するに当たり、キットのロット間のバラつきを調整する必要の可能性が想定された。そこで、適宜基礎検討をした後に、多くのサンプルをまとめて同一ロットで測定した方が効率が良いと考えられた。さらに、コロナウイルス感染拡大の影響で検診の規模を大幅に縮小し、人数も減ったため次年度使用額が生じた。
次年度は、さらに遺伝疫学解析を推進するために、血中サイトカイン等測定、DNA抽出とSNPタイピングに必要なTaqmanアッセイ、DNAシークエンスのための試薬を購入する。In vitroの解析を進めるために、細胞培養、RNA定量、ルシフェラーゼアッセイ等に必要な試薬を購入する。また、細胞への遺伝子導入に用いるベクターの作成に必要な修飾・制限酵素やDNAシークエンスに必要な試薬の購入をする。もし可能であれば検診の人数を従来通りに戻ることが望まれる。
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