多階層テンソル因子分解法を用いたオミックスデータ統合型関連解析手法の開発と応用

• 研究課題/領域番号: 17KT0125
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 特設分野
• 研究分野: 複雑系疾病論
• 研究機関: 関西医科大学 (2018-2019); 京都大学 (2017)
• 研究代表者: 日笠 幸一郎 関西医科大学, 医学部, 教授 (10419583)
• 研究期間 (年度): 2017-07-18 – 2020-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2019年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2019年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2017年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: オミックス解析

研究成果の概要

本研究期間を通して収集した複雑系疾病群および比較対照群のながはまコホート検体を用いて、多角的なオミックス解析を実施し、以下の成果を得た。（１）IgG4関連疾患857例の全ゲノム関連解析を行い、HLA-DRB1とFCGR2B遺伝子領域に有意な関連を見出した。（２）血漿中遊離アミノ酸（PFAA）を代謝障害のバイオマーカーとして利用するために、ゲノムワイド定量的形質座（QTL）解析を行い、PFAA濃度と有意な関連を示す8つの遺伝子を同定した。（３）劣性遺伝疾患である低リン酸血症（HPP）の重症度に関与する血清ALP活性と有意に関連する3変異を同定した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

多因子性疾患に代表される様々な複雑系疾病は、遺伝因子だけでなく環境因子や生活習慣などの複数要因の相互作用により、発症や重症化に至る。本課題の対象疾患は、いずれも発症メカニズムが解明されていない疾患群であり、本研究で得られた知見は、患者の類型化による質の高い診療や新規治療薬の開発、発症と重症化プロセスの解明、疾患特異マーカーや治療後の再発予測、診断や重症度判定、治療反応性の指標となる因子の導出など、複雑系疾病群の病因・病態の解明に役立つことが期待される。

研究成果

• [雑誌論文] Association of ALPL variants with serum alkaline phosphatase and bone traits in the general Japanese population: The Nagahama Study (2019)
  • 著者名/発表者名: Nagata Miho、Setoh Kazuya、Takahashi Meiko、Higasa Koichiro、Kawaguchi Takahisa、Kawasaki Hidenori、Wada Takahito、Watanabe Atsushi、Sawai Hideaki、Tabara Yasuharu、Yamada Takahiro、Matsuda Fumihiko、Kosugi Shinji
  • 雑誌名: Journal of Human Genetics 巻: 65 号: 3 ページ: 337-343
  • DOI: 10.1038/s10038-019-0712-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] IgG4-related disease in the Japanese population: a genome-wide association study (2019)
  • 著者名/発表者名: Terao, C. et al.
  • 雑誌名: The Lancet Rheumatology 巻: 1 号: 1 ページ: e14-e22
  • DOI: 10.1016/s2665-9913(19)30006-2
  • 査読あり
• [雑誌論文] Genetic basis for plasma amino acid concentrations based on absolute quantification: a genome-wide association study in the Japanese population (2019)
  • 著者名/発表者名: Imaizumi Akira、Adachi Yusuke、Kawaguchi Takahisa、Higasa Koichiro、Tabara Yasuharu、Sonomura Kazuhiro、Sato Taka-aki、Takahashi Meiko、Mizukoshi Toshimi、Yoshida Hiro-o、Kageyama Naoko、Okamoto Chisato、Takasu Mariko、Mori Maiko、Noguchi Yasushi、Shimba Nobuhisa、Miyano Hiroshi、Yamada Ryo、Matsuda Fumihiko
  • 雑誌名: European Journal of Human Genetics 巻: 27 号: 4 ページ: 621-630
  • DOI: 10.1038/s41431-018-0296-y
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A mutation in transcription factor MAFB causes Focal Segmental Glomerulosclerosis with Duane Retraction Syndrome (2018)
  • 著者名/発表者名: Sato Yoshinori、Tsukaguchi Hiroyasu、Morita Hiroyuki、略 & Takahashi Satoru、Yoshimura Ashio
  • 雑誌名: Kidney International 巻: 94 号: 2 ページ: 396
  • DOI: 10.1016/j.kint.2018.02.025
  • 査読あり
• [雑誌論文] Accurate diagnosis of mismatch repair deficiency in colorectal cancer using high-quality DNA samples from cultured stem cells (2018)
  • 著者名/発表者名: Yamaura Tadayoshi、Miyoshi Hiroyuki、Maekawa Hisatsugu、Morimoto Tomonori、Yamamoto Takehito、Kakizaki Fumihiko、Higasa Koichiro、Kawada Kenji、Matsuda Fumihiko、Sakai Yoshiharu、Taketo M. Mark
  • 雑誌名: Oncotarget 巻: 9 号: 101 ページ: 37534-37548
  • DOI: 10.18632/oncotarget.26495
  • NAID: 120006546167
  • 査読あり
• [雑誌論文] A burden of rare variants in BMPR2 and KCNK3 contributes to a risk of familial pulmonary arterial hypertension. (2017)
  • 著者名/発表者名: Higasa K, Ogawa A, Terao C, Shimizu M, Kosugi S, Yamada R, Date H, Matsubara H, Matsuda F.
  • 雑誌名: BMC Pulm Med. 巻: 17 号: 1 ページ: 57-57
  • DOI: 10.1186/s12890-017-0400-z
  • NAID: 120006305759
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Exome Sequencing Landscape Analysis in Ovarian Clear Cell Carcinoma Shed Light on Key Chromosomal Regions and Mutation Gene Networks. (2017)
  • 著者名/発表者名: Murakami R, Matsumura N, Brown JB, Higasa K, Tsutsumi T, Kamada M, Abou-Taleb H, Hosoe Y, Kitamura S, Yamaguchi K, Abiko K, Hamanishi J, Baba T, Koshiyama M, Okuno Y, Yamada R, Matsuda F, Konishi I, Mandai M.
  • 雑誌名: The American Journal of Pathology 巻: 187 号: 10 ページ: 2246-2258
  • DOI: 10.1016/j.ajpath.2017.06.012
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] GNEミオパチー p.D207V変異は軽症型変異であり、ホモ接合体では極めて稀にしか発症しない (2019)
  • 著者名/発表者名: 吉岡 和香子、飯田有俊、岡田随象、大矢寧、大久保真理子、小川恵、 松田文彦、日笠幸一郎、森まどか、中村治雅、林晋一郎、野口悟、 西野一三
  • 学会等名: 日本筋学会第5回学術集会
• [学会発表] Visualization of comprehensively changes in whole cell subsets after influenza vaccination (2019)
  • 著者名/発表者名: Okada D, Nakamura N, Setoh K, Kawaguchi T, Narahara M, Higasa K, Tabara Y, Matsuda F, Yamada R
  • 学会等名: VIZBI 2019 - the 10th Visualizing biological data
  • 国際学会
• [学会発表] Frequency of c.620A>T homozygotes is extremely low in Japanese GNE myopathy patients: What is determining the pathogenicity? (2018)
  • 著者名/発表者名: Yoshioka W, Okubo M, Ogawa M, Matsuda F, Higasa K, Mori-Yoshimura M, Oya Y, Kimura E, Nakamura H, Hayashi S, Iida A, Noguchi S, Nishino I
  • 学会等名: International conference at Institut des Hautes Etudes Scientifiques (IHES)
  • 国際学会
• [学会発表] 一般地域住民における低ホスファターゼ症の未診断罹患者および非発症キャリアの研究：ながはまスタディ (2018)
  • 著者名/発表者名: 永田 美保、山田 崇弘、十川 麗美、馬場 遥香、川崎 秀徳、和田 敬仁、澤井 英明、瀬藤 和也、川口 喬久、日笠 幸一郎、中山 健夫、田原 康玄、松田 文彦、小杉 眞司
  • 学会等名: 第63回日本人類遺伝学会
  • 国際学会
• [学会発表] MAFB転写因子変異によるDuan眼球後退症候群を合併する巣状分節性糸球体硬化症発症の分子機序 (2018)
  • 著者名/発表者名: 佐藤 芳憲、塚口 裕康、小岩 文彦、日笠 幸一郎、松田 文彦、高橋 智
  • 学会等名: 第63回日本人類遺伝学会
  • 国際学会
• [学会発表] 大規模シングルセル発現データを用いた細胞集団プロファイル全体の異同の解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 岡田 大瑚、中村 直俊、瀬藤 和也、川口 喬久、奈良原 舞子、日笠 幸一郎、田原 康玄、松田 文彦、山田 亮
  • 学会等名: 第42回日本分子生物学会年会
  • 国際学会
• [備考] 指定難病IgG4関連疾患とHLA-DRB1、FRGR2B遺伝子との関連を解明
  • URL: http://www.kyoto-u.ac.jp/ja/research/research_results/2019/190806_3.html
• [備考] デュアン症候群と巣状糸球体硬化症を合併する 稀少疾患の責任遺伝子MAFBを同定
  • URL: http://www.kmu.ac.jp/news/laaes70000002bvj-att/laaes70000002bw7.pdf