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多因子疾患が存在する理由の人類進化学的考察:環境適応と拡散に伴う疾患アレルの蓄積

研究課題

研究課題/領域番号 12J03234
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 応用人類学
研究機関統計数理研究所

研究代表者

中込 滋樹  統計数理研究所, 統計数理研究所, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
3,960千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 360千円)
2014年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2013年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
2012年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワード日本人集団 / 自然選択 / 近似ベイズ計算 / 疾患アレルの起源 / 二重構造モデル / クローン病 / Kernel ABC / 口腔内細菌叢 / TNFSF15劣性効果 / ベイズ推論 / Kernel-ABC / TNFSF15
研究実績の概要

本研究では、「疾患」を「進化学的」に捉える進化医学的アプローチを実践し、「疾患が人類集団に存在する理由」を解明することを目指している。多因子疾患に関係する遺伝的変異(アレル)は患者だけでなく健常者にも見られることから、人類集団の拡散に伴って拡がってきたと考えられる。そこで、本年度は「疾患アレルの起源」と「日本人集団が成立した歴史」を推定した。
(i) 自己免疫疾患アレルの起源
多因子疾患の1つである自己免疫疾患のリスクが高い理由の1つとして、かつては病原菌に対して有利に働いていたアレルが現代の環境においては過剰な免疫応答を示すためであると考えられている。本研究では、近似ベイズ計算法と呼ばれる統計学的手法を用いて、自然選択が起こった時期及びその選択圧を検証した。その結果、疾患リスクを高めるアレルは約1万年前に生じ、その後急速に集団中に拡がってきたことが示された。このことから、農耕文化の発展に伴う人口密度の上昇や家畜化により感染症リスクが高まり、その適応として自己免疫疾患アレルが集団中に拡がったことが示唆された。
(ii) 現代日本人が成立した歴史
疾患アレルは、自然選択だけでなくヒトの移動によっても拡がる。現代日本人の起源として、「小進化説、置換説、混血説」の3つの仮説が提唱されてきた。本研究では、全ゲノム一塩基多型データを用いて、近似ベイズ計算法により3つの仮説の尤度を統計学的に検証した。その結果、「現代日本人は縄文人と弥生人の混血によって誕生した」とする混血説の尤度が小進化説及び置換説の尤度に対して有意に高いことが示された。さらに、弥生人との分岐後、完新世の始まりに縄文人の系統が地域ごとに分化し、本州を中心とする縄文人の系統が弥生人と混血し、現代日本人が誕生したことが示された。
以上の結果から、複雑な集団史と地域における環境適応の結果として疾患アレルが拡がってきたと考えれる。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2015 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (10件) 図書 (4件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Model-based verification of hypotheses on the origin of modern Japanese revisited by Bayesian inference based on genome-wide SNP data2015

    • 著者名/発表者名
      Nakagome S., Sato T., Ishida H., Hanihara T., Yamaguchi T., Kimura R., Mano S., Oota H., The Asian DNA Repository Consortium
    • 雑誌名

      Molecular Biology and Evolution

      巻: in press 号: 6 ページ: 1-11

    • DOI

      10.1093/molbev/msv045

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Genome-wide SNP analysis reveals population structure and demographic history of the Ryukyu Islanders in the southern part of the Japanese Archipelago2014

    • 著者名/発表者名
      Sato T., Nakagome S., Watanabe C., Yamaguchi K., Kawaguchi A., Koganebuchi K., Haneji K., Yamaguchi T., Hanihara T., Yamamoto K., Ishida H., Mano S., Kimura R., Oota H.
    • 雑誌名

      Molecular Biology and Evolution

      巻: 31(11) 号: 11 ページ: 2929-2940

    • DOI

      10.1093/molbev/msu230

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Natural allelic variations of xenobiotic-metabolizing enzymes affect sexual dimorphism in Oryzias latipes2014

    • 著者名/発表者名
      Katsumura T., Oda S., Nakagome S., Hanihara T., Kataoka H., Mitani H., Kawamura S., Oota H.
    • 雑誌名

      Proceedings of The Royal Society B

      巻: 281 号: 1797 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1098/rspb.2014.2259

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Dysbiosis of salivary microbiota in inflammatory bowel disease and its association with oral immunological biomarkers2014

    • 著者名/発表者名
      Heba S. Said
    • 雑誌名

      DNA Research

      巻: 21(1) 号: 1 ページ: 15-25

    • DOI

      10.1093/dnares/dst037

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Ancestral polymorphisms and sex-biased migration shaped the demographic history of brown bears and polar bears2013

    • 著者名/発表者名
      Shigeki Nakagome
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 8(11): e78813 号: 11 ページ: 1-7

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0078813

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Kernel approximate Bayesian computation in population genetic inferences2013

    • 著者名/発表者名
      Shigeki Nakagome
    • 雑誌名

      Statistical Application in Genetics and Molecular Biology

      巻: 12(6) 号: 6 ページ: 667-678

    • DOI

      10.1515/sagmb-2012-0050

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Finding the factors of reduced genetic diversity on X chromosomes of Macaca fascicularis : male-driven evolution, demography, and natural selection2013

    • 著者名/発表者名
      Naoki Osada
    • 雑誌名

      Genetics

      巻: 195 号: 3 ページ: 1007-1025

    • DOI

      10.1534/genetics.113.156703

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Biogeography revealed by Mariner-like transposable element sequences via a Bayesian coalescent approach2013

    • 著者名/発表者名
      Shigeki Nakagome
    • 雑誌名

      Journal of Molecular Evolution

      巻: 77(3) 号: 3 ページ: 64-69

    • DOI

      10.1007/s00239-013-9581-0

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Comment on "Nuclear Genomic Sequences Reveal that Polar Bears Are an Old and Distinct Bear Lineage"2013

    • 著者名/発表者名
      Shigeki Nakagome
    • 雑誌名

      Science

      巻: 339 号: 6127 ページ: 1522-1522

    • DOI

      10.1126/science.1227339

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ヒトの環境適応における自己免疫疾患遺伝子に対する選択圧の検証2014

    • 著者名/発表者名
      Nakagome S., Alkorta-Aranburu G., Amato R., Howie B., Hudson R. R., Di Rienzo A
    • 学会等名
      第68回日本人類学会大会
    • 発表場所
      アクトシティ―浜松 コングレスセンター
    • 年月日
      2014-10-31 – 2014-11-03
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ゲノムワイドSNP データに基づく現代日本人の起源に関するモデルのベイズ的考察2014

    • 著者名/発表者名
      中込滋樹、佐藤丈寛、石田肇、埴原恒彦、木村亮介、間野修平、太田博樹
    • 学会等名
      第68回日本人類学会大会
    • 発表場所
      アクトシティ―浜松 コングレスセンター
    • 年月日
      2014-10-31 – 2014-11-03
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Approximate Bayesian computation to distinguish models of natural selection on new mutations and on standing variation2014

    • 著者名/発表者名
      Nakagome S., Hudson R. R., Di Rienzo A
    • 学会等名
      Midwest Popgen Meeting
    • 発表場所
      University of Chicago
    • 年月日
      2014-07-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ヒグマとホッキョクグマの進化史に関する集団遺伝学解析2014

    • 著者名/発表者名
      中込滋樹
    • 学会等名
      日本動物学会北海道支部 第550回支部講演会
    • 発表場所
      北海道大学理学部
    • 年月日
      2014-01-14
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Evolutionary insights into genetic and environmental factors for Crohn 's disease in Ryuku and Northern Kyushu2013

    • 著者名/発表者名
      Shigeki Nakagome
    • 学会等名
      The 65th Annual Meeting of The American Society of Human Genetics
    • 発表場所
      Boston, U.S.A
    • 年月日
      2013-10-25
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Inference of population demography for brown bears and polar bears2013

    • 著者名/発表者名
      Shigeki Nakagome
    • 学会等名
      Annual Meeting of the Society for Molecular Biology and Evolution
    • 発表場所
      Chicago, U.S.A
    • 年月日
      2013-06-08
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Kernel Approximate Bayesian Computation2012

    • 著者名/発表者名
      Shigeki Nakagome
    • 学会等名
      Annual Meeting of the Society for Molecular Biology and Evolution
    • 発表場所
      ダブリンコンベンションセンター(ダブリン)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Kernel Bayesian Computation2012

    • 著者名/発表者名
      Shigeki Nakagome
    • 学会等名
      XXVIth International Biometric Conference
    • 発表場所
      神戸国際会館(兵庫県)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] NOD2遺伝子座におけるクローン病原因変異の地域特異性2012

    • 著者名/発表者名
      中込滋樹
    • 学会等名
      日本人類遺伝学会 第57回大会
    • 発表場所
      京王プラザホテル(東京都)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 琉球諸島と北部九州におけるクローン病の遺伝と環境の相互作用に関する人類学的考察2012

    • 著者名/発表者名
      中込滋樹
    • 学会等名
      第66回日本人類学会大会
    • 発表場所
      慶應義塾大学 日吉キャンパス(神奈川県)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [図書] ヒトは病気とともに進化した(第4章「出アフリカはゲノムに何をもたらしたか」の執筆を担当)2013

    • 著者名/発表者名
      中込滋樹
    • 総ページ数
      38
    • 出版者
      太田博樹、長谷川眞理子編著, 勁草書房
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [図書] 炎症性腸疾患のリスク変異の進化2013

    • 著者名/発表者名
      中込滋樹
    • 総ページ数
      6
    • 出版者
      生物の科学遺伝, エヌ・ティー・エス出版, 5月号
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [図書] 生物の科学 遺伝 2013年5月号、『炎症性腸疾患のリスク変異の進化』2013

    • 著者名/発表者名
      中込滋樹
    • 総ページ数
      6
    • 出版者
      エヌ・ティー・エス
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [図書] 生物の科学 遺伝 2012年7月号、『アボリジニーの全ゲノム配列から探る現生人類の「出アフリカ」拡散』2012

    • 著者名/発表者名
      中込滋樹
    • 総ページ数
      5
    • 出版者
      エヌ・ティー・エス
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考] shigeki_nakagome

    • URL

      https://sites.google.com/site/shigekinakagome/

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://researchmap.jp/nakagomeS/

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

URL: 

公開日: 2013-04-25   更新日: 2024-03-26  

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