ヒトゲノムと結核菌ゲノムの統合的解析による集団間で共通する結核発症遺伝要因の探索

• 研究課題/領域番号: 18K15041
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分48040:医化学関連
• 研究機関: 国立研究開発法人国立国際医療研究センター (2019-2020); 東京大学 (2018)
• 研究代表者: 大前 陽輔 国立研究開発法人国立国際医療研究センター, その他部局等, 特任研究員 (70722552)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2020年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: ゲノムワイド関連解析 / ヒトゲノム / 病原体ゲノム / 結核 / 感染症 / 病原菌ゲノム

研究成果の概要

本研究では、感染結核菌ゲノム中の遺伝的マーカーで結核患者を層別化してヒトゲノム多型の関連解析を行うという新しい解析法を、新たにリクルートしたタイ人結核患者群および日本人結核患者群でのゲノムワイド関連解析（GWAS）に対しても適用し、ヒトゲノム変異と結核菌ゲノム変異の相互作用を日本人集団とタイ人集団という異なる集団間で解析・比較した。その結果、タイ人結核患者群においても日本人結核患者群においても、HLAアリルのリスクを上昇させる結核菌ゲノム多型が存在した。これらの結核菌ゲノム多型がタイ人集団と日本人集団という異なる集団間で共通した結核発症において重要な発症関連遺伝要因であることが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

感染症は、宿主である患者側ヒトゲノムの多様性と同時に、病原体の感染という環境要因が重要である。結核患者のゲノム情報とその感染結核菌のゲノム情報を両面から解析することにより、異なる集団間で共通する結核発症において重要な宿主の遺伝要因および結核菌のゲノム変異を同定した。本研究で用いた宿主ゲノム情報と病原体ゲノム情報の両方に基づく解析アプローチは、結核以外の感染症にも応用可能であり、感染症研究のブレークスルーになる可能性を秘めている。

研究成果

• [国際共同研究] タイ保健省医科学局/マヒドン大学(タイ)
• [国際共同研究] タイ保健省医科学局/マヒドン大学(タイ)
• [国際共同研究] タイ国保健省医科学局/国立マヒドン大学(タイ)
• [雑誌論文] Genome-wide association study in patients with pulmonary Mycobacterium avium complex disease (2021)
  • 著者名/発表者名: Ho Namkoong, Yosuke Omae, Takanori Asakura, Makoto Ishii, Shoji Suzuki, Kozo Morimoto, Yosuke Kawai, Katsura Emoto, Andrew J. Oler, Eva P. Szymanski, Mitsunori Yoshida, et al.
  • 雑誌名: European Respiratory Journal 巻: 57 号: 2 ページ: 1902269-1902269
  • DOI: 10.1183/13993003.02269-2019
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] 感染病ゲノム解析の最前線―COVID-19のゲノムワイド関連解析を例としてー (2021)
  • 著者名/発表者名: 大前陽輔、徳永勝士
  • 雑誌名: 遺伝学医学 巻: 11(2) ページ: 48-55
  • 査読あり
• [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] Host genetic risk factors for infectious diseases identified through genome-wide analyses / ヒトゲノム全域の解析からみえてきた感染症の発症遺伝要因 (2018)
  • 著者名/発表者名: Omae Y, Tokunaga K.
  • 雑誌名: 医学のあゆみ 巻: 266(6) ページ: 466-472
  • 査読あり
• [学会発表] Mycobacterium tuberculosis identified from pathogen lineage based genome-wide association study in tuberculosis (2018)
  • 著者名/発表者名: Omae Y, Toyo-oka L, Mahasirimongkol S, Yanai H, Smittipat N, Palittapongarnpim P, Nedsuwan S, Wattanapokayakit S, Satproedprai N, Sawanpanyalert P, Inunchot W, Pasomsub E, Wichukchinda N, Mushiroda T, Kubo M, Tokunaga K
  • 学会等名: American Society of Human Genetics (ASHG)
  • 国際学会
• [学会発表] A novel susceptibility locus CD53 in tuberculosis identified by pathogen lineage-based genome-wide association study (2018)
  • 著者名/発表者名: Tokunaga K, Omae Y, Toyo-oka L, Yanai1 H, Wattanapokayakit S, Smittipat N, Palittapongarnpim P, Wichukchinda N, Mushiroda T, Mahasirimongkol S
  • 学会等名: European Society of Human Genetics (ESHG)
  • 国際学会
• [学会発表] Pathogen lineage based genome-wide association study in tuberculosis revealed interplay among host and pathogen genomes (2018)
  • 著者名/発表者名: Omae Y, Toyo-oka L, Mahasirimongkol S, Yanai H, Smittipat N, Palittapongarnpim P, Nedsuwan S, Wattanapokayakit S, Satproedprai N, Sawanpanyalert P, Inunchot W, Pasomsub E, Wichukchinda N, Mushiroda T, Kubo M, Tokunaga K
  • 学会等名: Japan Society of Human Genetics (JSHG)/日本人類遺伝学会総会
• [図書] Genetics of Infectious Diseases. In: Tsunoda T., Tanaka T., Nakamura Y. (eds) Genome-Wide Association Studies. (2019)
  • 著者名/発表者名: Omae Y and Tokunaga K.
  • 総ページ数: 30
  • 出版者: Springer, Singapore
  • ISBN: 9789811381775
• [備考] ゲノム医科学プロジェクト（戸山）ホームページ＞研究内容＞結核研究
  • URL: http://genome-toyama.ncgm.go.jp/researches/tuberculosis.html
• [備考] ゲノム医科学プロジェクト（戸山）ホームページ＞研究内容＞結核研究
  • URL: http://genome-toyama.jp/researches/tuberculosis