全ゲノム関連解析による牛の黄色ブドウ球菌性乳房炎の感受性遺伝子の同定とリスク予測

• 研究課題/領域番号: 17K15387
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 獣医学
• 研究機関: 国立研究開発法人理化学研究所
• 研究代表者: 福永 航也 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, 研究員 (50506722)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2020-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2019年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2019年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円); 2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2017年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
• キーワード: 乳房炎 / 牛 / MHC / GWAS / BoLA / 黄色ブドウ球菌 / ゲノムワイド関連解析 / 黄色ブドウ球菌性乳房炎 / ホルスタイン / 慢性感染 / 乳房炎の慢性化 / 全ゲノム関連解析

研究成果の概要

本課題は、ゲノムワイド関連解析（GWAS）というゲノム上のほぼすべての一塩基多型の関連解析を行う手法で、牛の黄色ブドウ球菌性乳房炎の慢性化機転に関連するBTA7およびBTA26上のゲノムバイオマーカーを同定した。このゲノムバイオマーカーは長鎖脂肪酸に特異的なアシルCoA合成酵素であるACSL5に関連している可能性を示唆した。また、GWASでは調べることが困難であった牛のMHCクラス2の6遺伝子のジェノタイピング法を次世代シークエンサーを用いて構築し、BoLA-DRB3*011:01アリルが黄色ブドウ球菌性乳房炎の感受性に関連している可能性を示唆した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

同定したゲノムバイオマーカーを用いたゲノム選抜を行うことで牛の黄色ブドウ球菌性乳房炎に耐性のもつ牛を選定することが可能となり、乳製品の生産性の向上が期待される。さらに同定された遺伝子は既存の乳房炎のメカニズムにはない新規知見であり、乳房炎の治療撲滅の一助となるだろう。また、GWASでは調べることのできないBoLA領域の6遺伝子の網羅的なジェノタイピング法を構築したことは今後、他の感染症のゲノムバイオマーカーの同定のための貴重なツールである。

研究成果

• [雑誌論文] BoLA-DRB3 polymorphism is associated with differential susceptibility to bovine leukemia virus-induced lymphoma and proviral load. (2020)
  • 著者名/発表者名: Lo C-W, Borjigin L, Saito S, Fukunaga K., Saitou E, Okazaki K, Mizutani T, Wada S, Takeshima S, Aida Y
  • 雑誌名: Viruses 巻: 12 号: 3 ページ: 352-352
  • DOI: 10.3390/v12030352
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Genomewide Association Study Confirming the Association of NAT2 with Susceptibility to Antituberculosis Drug-Induced Liver Injury in Thai Patients (2019)
  • 著者名/発表者名: Suvichapanich S, Wattanapokayakit S, Mushiroda T, Yanai H, Chuchottawon C, Kantima T, Nedsuwan S, Suwankesawong W, Sonsupap C, Pannarunothai R, Tumpattanakul S, Bamrungram W, Chaiwong A, Mahasirimongkol S, Mameechai S, Panthong W, Klungtes N, Munsoo A, Chauychana U, Maneerat M, Fukunaga K, Omae Y, Tokunaga K
  • 雑誌名: Antimicrobial Agents and Chemotherapy 巻: 63 号: 8 ページ: 2692-2718
  • DOI: 10.1128/aac.02692-18
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] GSTP1 rs1695 is associated with both hematological toxicity and prognosis of ovarian cancer treated with paclitaxel plus carboplatin combination chemotherapy: a comprehensive analysis using targeted resequencing of 100 pharmacogenes (2018)
  • 著者名/発表者名: Yoshihama T, Fukunaga K, Hirasawa A, Nomura H, Akahane T, Kataoka F, Yamagami W, Aoki D, Mushiroda T
  • 雑誌名: Oncotarget 巻: 9 号: 51 ページ: 29789-29800
  • DOI: 10.18632/oncotarget.25712
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] ウシMHCクラスⅡ 6遺伝子のコピー数とNGS解析を組み合わせた新規アリル同定およびそのハプロタイプ構造の推定 (2020)
  • 著者名/発表者名: 福永航也、山下祐輔、八木沢拓也
  • 学会等名: 第29回日本組織適合性学会
• [産業財産権] 薬物動態関連遺伝子の網羅的配列解析法とそれに使用 されるプライマーセット (2019)
  • 発明者名: 莚田泰誠、福永航也
  • 権利者名: 莚田泰誠、福永航也
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2019-001821
  • 出願年月日: 2019