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日本人腸内マイクロバイオームの特徴解明

研究課題

研究課題/領域番号 14J07812
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 システムゲノム科学
研究機関東京大学

研究代表者

西嶋 傑  東京大学, 新領域創成科学研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
2015年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2014年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
キーワード腸内細菌叢 / マイクロバイオーム / メタゲノム / バイオインフォマティクス / メタゲノム解析 / 次世代シークエンサー
研究実績の概要

私はこの1年間の研究において前年度までの研究を発展させ、日本人腸内細菌叢のメタゲノム解析を大規模に行い(106人、約350Gbp)、それらと外国人のデータ(11カ国、757人)の比較を行うことで日本人腸内細菌叢の特徴を明らかにした。この研究成果は学術論文としてまとめられ、DNA Research誌へ掲載された。
具体的な成果は以下の通りである。まず、私は各被験者のメタゲノムデータをリファレンスとなる細菌ゲノムへマッピングすることで、各サンプルの菌種組成を計算した。それらの菌種組成を国間で比較した結果、同じ国の被験者同士の方が異なる国の被験者同士よりも、菌種組成が統計的有意に類似していることが判明した。この結果はヒト腸内細菌叢の菌種組成が国により異なることを示す。特に日本人の腸内細菌叢にはBifidobacteriumとBlautiaが優占する一方、古細菌のMethanobrevibacter smithiiが少ないことが明らかとなった。
また、メタゲノムデータのアセンブル、遺伝子予測を行った結果、日本人の腸内細菌叢から約490万の非重複遺伝子配列が得られた。この遺伝子配列と先行研究において外国人被験者から得られた遺伝子セットとの比較を行った結果、約230万の遺伝子配列は日本人のデータのみに存在することが明らかとなった(<95% 相同性)。次いで、それらの遺伝子セットにメタゲノムデータをマッピングし各遺伝子の定量を行い、国間での比較を行った結果、特に日本人の腸内細菌叢には炭水化物やアミノ酸の代謝系機能が豊富である一方、細胞走化性や複製・修復機能が少ないことが明らかとなった。
これらの結果は日本人の腸内細菌叢の特徴を初めて明らかにしたものであり、今後腸内細菌叢が関与する病気の治療や予防、健康促進のための重要な基盤データとなることが期待されると考えられる。

現在までの達成度 (段落)

27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

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (19件) (うち国際学会 1件) 図書 (3件)

  • [雑誌論文] The gut microbiome of healthy Japanese and its microbial and functional uniqueness2016

    • 著者名/発表者名
      Suguru Nishijima, Wataru Suda, Kenshiro Oshima, Seok-Won Kim, Yuu Hirose, Hidetoshi Morita, Masahira Hattori
    • 雑誌名

      DNA Research

      巻: 23 号: 2 ページ: 125-133

    • DOI

      10.1093/dnares/dsw002

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Global impact of antibiotics on population-level diversity in the human gut microbiome2016

    • 著者名/発表者名
      Suguru Nishijima, Wataru Suda, Kenshiro Oshima, Seok-Won Kim, Hidetoshi Morita, Masahira Hattori
    • 学会等名
      第89回日本細菌学会総会
    • 発表場所
      大阪国際交流センター (大阪府大阪市)
    • 年月日
      2016-03-23
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 比較メタゲノム解析による日本人腸内細菌叢の特徴解明2016

    • 著者名/発表者名
      西嶋傑、須田亙、大島健志朗、金錫元、広瀬侑、飯岡恵里香、木内美沙、進藤智絵、山下直子、黒川李奈、森田英利、服部正平
    • 学会等名
      第10回日本ゲノム微生物学会年会
    • 発表場所
      東京工業大学大岡川キャンパス (東京都目黒区)
    • 年月日
      2016-03-04
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 日本人腸内マイクロバイオームのメタゲノム解析2015

    • 著者名/発表者名
      西嶋傑、須田亙、大島健志朗、金錫元、森田英利、服部正平
    • 学会等名
      第9回細菌学若手コロッセウム
    • 発表場所
      KKRホテル敬天閣 (鹿児島県鹿児島市)
    • 年月日
      2015-11-23
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Metagenomic analysis of the Japanese gut microbiome2015

    • 著者名/発表者名
      Suguru Nishijima, Wataru Suda, Kenshiro Oshima, Seok-Won Kim, Erica Iioka, Misa Kiuchi, Chie Shindo, Naoko Yamashita, Rina Kurokawa, Keiko Komiya, Hidetoshi Morita and Masahira Hattori
    • 学会等名
      日本微生物生態学会第30回大会
    • 発表場所
      土浦亀城プラザ (茨城県土浦市)
    • 年月日
      2015-10-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ヒトマイクロバイオームの生態と進化2015

    • 著者名/発表者名
      服部正平、西嶋傑
    • 学会等名
      日本進化学会第17回大会
    • 発表場所
      中央大学後楽園キャンパス (東京都千代田区)
    • 年月日
      2015-08-20
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ヒト腸内細菌叢の大規模比較メタゲノム解析2015

    • 著者名/発表者名
      西嶋傑、須田亙、金錫元、大島健志朗、飯岡恵里香、木内美沙、進藤智絵、山下直子、小宮恵子、黒川李奈、森田英利、服部正平
    • 学会等名
      NGS現場の会第4回研究会
    • 発表場所
      つくば国際会議場(茨城県つくば市)
    • 年月日
      2015-07-01 – 2015-07-03
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ヒト腸内細菌叢メタゲノムデータの国間比較解析2015

    • 著者名/発表者名
      西嶋傑、須田亙、飯岡恵里香、木内美沙、進藤智絵、山下直子、小宮恵子、金錫元、大島健志朗、森田英利、服部正平
    • 学会等名
      第19回腸内細菌学会
    • 発表場所
      北里大学(東京都港区)
    • 年月日
      2015-06-18 – 2015-06-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ヒト腸内細菌叢の大規模比較メタゲノム解析2015

    • 著者名/発表者名
      西嶋傑、須田亙、金錫元、大島健志朗、飯岡恵里香、木内美沙、進藤智絵、山下直子、小宮恵子、黒川李奈、森田英利、服部正平
    • 学会等名
      NGS現場の会第4回研究会
    • 発表場所
      つくば国際会議場 (茨城県つくば市)
    • 年月日
      2015-06-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Large-scale comparative metagenomics of the human gut microbiomes across the countries2015

    • 著者名/発表者名
      Suguru Nishijima, Wataru Suda, Seok-Won Kim, Kenshiro Oshima, Hidetoshi Morita and Masahira Hattori
    • 学会等名
      The 11th international Workshop on Advanced Genomics
    • 発表場所
      学術総合センター一橋講堂(東京都千代田区)
    • 年月日
      2015-05-20 – 2015-05-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ヒト腸内細菌叢メタゲノムデータの国間比較解析2015

    • 著者名/発表者名
      西嶋傑、須田亙、飯岡恵里香、木内美沙、進藤智絵、山下直子、小宮恵子、金錫元、大島健志朗、森田英利、服部正平
    • 学会等名
      第19回腸内細菌学会
    • 発表場所
      北里大学コンベンションホール (東京都港区)
    • 年月日
      2015-05-20
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Large-scale comparative metagenomics of the human gut microbiomes across the countries2015

    • 著者名/発表者名
      Suguru Nishijima, Wataru Suda, Seok-Won Kim, Kenshiro Oshima, Hidetoshi Morita, Masahira Hattori
    • 学会等名
      The 11th International workshop on advanced genomics
    • 発表場所
      Tokyo (Japan)
    • 年月日
      2015-05-20
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Country-specificity of the human gut microbiomes across countries2015

    • 著者名/発表者名
      Suguru Nishijima, Wataru Suda, Seok-Won Kim, Kenshiro Oshima, Hidetoshi Morita and Masahira Hattori
    • 学会等名
      5th International Human Microbiome Congress
    • 発表場所
      luxembourg (luxembourg)
    • 年月日
      2015-03-31 – 2015-04-02
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ヒト腸内細菌叢の国特異的構造の発見とその形成要因の解明2015

    • 著者名/発表者名
      西嶋傑、大島健志朗、金錫元、須田亙、飯岡恵里香、木内美沙、進藤智絵、山下直子、小宮恵子、森田英利、服部正平
    • 学会等名
      第9回日本ゲノム微生物学会
    • 発表場所
      神戸大学(兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2015-03-06 – 2015-03-08
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 異なる人種間における腸内マイクロバイオームの大規模比較解析2014

    • 著者名/発表者名
      西嶋傑、大島健志朗、金錫元、須田亙、飯岡恵里香、木内美沙、黒栁寛実、進藤智絵、高山由紀子、山下直子、森田英利、服部正平
    • 学会等名
      第37回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川横浜市)
    • 年月日
      2014-11-25 – 2014-11-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Metagenomics of the Japanese gut microbiomes2014

    • 著者名/発表者名
      Suguru Nishijima, Seok-Won Kim, Kenshiro Oshima, Wataru Suda, Hidetoshi Morita and Masahira Hattori
    • 学会等名
      Structure, Function and Dynamics in Microbial Communities
    • 発表場所
      Cambridge (United Kingdom)
    • 年月日
      2014-10-30 – 2014-10-31
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Metagenomics of the Japanese gut microbiomes2014

    • 著者名/発表者名
      Suguru Nishijima, Seok-Won Kim, Kenshiro Oshima, Wataru Suda, Hidetoshi Morita and Masahira Hattori
    • 学会等名
      PhD Summer School: Methods for Mathematical and Empirical Analysis of Microbial Communities
    • 発表場所
      Cambridge (United Kingdom)
    • 年月日
      2014-10-27 – 2014-10-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 異なる人種間における腸内マイクロバイオームの大規模比較解析2014

    • 著者名/発表者名
      西嶋傑、大島健志朗、金錫元、須田亙、飯岡恵里香、木内美沙、黒栁寛実、進藤智絵、高山由紀子、山下直子、広瀬侑、森田英利、服部正平
    • 学会等名
      第8回日本ゲノム微生物学会若手の会
    • 発表場所
      ろうきん研修所富士センター(静岡県駿東郡)
    • 年月日
      2014-09-28 – 2014-09-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Population metagenomics of the human gut microbiomes2014

    • 著者名/発表者名
      Suguru Nishijima, Seok-Won Kim, Kenshiro Oshima, Wataru Suda, Hidetoshi Morita and Masahira Hattori
    • 学会等名
      15th International Symposium on Microbial Ecology
    • 発表場所
      Seoul (Korea)
    • 年月日
      2014-08-25 – 2014-08-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Large-scale comparative metagenomics of human gut microbiomes between Japanese and other nations2014

    • 著者名/発表者名
      Suguru Nishijima, Kenshiro Oshima, Seok-Won Kim, Wataru Suda, Hidetoshi Morita and Masahira Hattori
    • 学会等名
      Cold Spring Harbor Meeting `The Biology of Genomes`
    • 発表場所
      NewYork (United States)
    • 年月日
      2014-05-06 – 2014-05-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [図書] ヒトマイクロバイオーム研究最前線(第1章、第2節)2016

    • 著者名/発表者名
      西嶋傑、服部正平
    • 総ページ数
      472
    • 出版者
      (株)エヌ・ティー・エス
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [図書] ヒトマイクロバイオーム研究最前線(第1章、第1節)2016

    • 著者名/発表者名
      大島健志朗、西嶋傑、須田亙
    • 総ページ数
      472
    • 出版者
      (株)エヌ・ティー・エス
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [図書] G. I. Research2014

    • 著者名/発表者名
      服部正平、西嶋傑
    • 総ページ数
      199
    • 出版者
      先端医学社
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2015-01-22   更新日: 2024-03-26  

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