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包括的マルチオミクス解析による呼吸器難治性疾患の時空間的病態解明と創薬への応用

研究課題

研究課題/領域番号 22KJ1190
補助金の研究課題番号 22J30004 (2022)
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分基金 (2023)
補助金 (2022)
応募区分国内
審査区分 小区分53030:呼吸器内科学関連
研究機関東京大学

研究代表者

中西 智子 (2023)  東京大学, 医学系研究科, 特別研究員(PD)

特別研究員 中西 智子 (2022)  東京大学, 医学系研究科, 特別研究員(PD)
研究期間 (年度) 2023-03-08 – 2026-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2025年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円)
2024年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2023年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2022年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードCOVID-19 / IPF
研究開始時の研究の概要

肺は人間にとって必要不可欠な臓器であり、慢性閉塞性肺疾患(COPD)や特発性肺線維症など多くの呼吸器疾患は、有効な治療法がない致死的な疾患である。 本研究では、日本人多施設コホートや欧米諸国で蓄積された大規模データベースを用いてCOPDやIPF、COVID-19を対象としたゲノムワイド関連 解析結果を主軸として、末梢血や肺組織のトランスクリプトームを統合することで、病態の原因となる遺伝子(群)と組織間の相互作用を解明する。上記複数疾患を対象に包括的マルチオミクス解析を実践することで、複数疾患や人種横断的に共有された病態の根幹に関わる分子を同定し 、新たな治療薬の開発を目指す。

研究実績の概要

特発性肺線維症約100 名約200個の血液検体と、健常者約50個の血液検体からRNAを抽出し、全トランスクリプ トーム解析を実施した。IPFと健常者の間で発現変動遺伝子解析(DEG解析)を実施することで、IPF特異的に発現が亢進している遺伝子群を明らかとした。さらにエンリッチメント解析によって重要なパスウェイの同定を行なった。

また、既存の選択的RNAスプライシングとCOVID-19重症化/疾患感受性に対するゲノムワイド関連解析に対してメンデルランダム化解析、選択的RNAスプライシング とCOVID-19の因果関係を推定した。肺でのOAS1、ATP11A、DPP9、NPNTの選択的RNAスプライシングがCOVID-19重症化に関わっていることが推定された。また肺での MUC1とPMF1の選択的RNAスプライシングはCOVID-19疾患感受性に関わっていることが推定された。 本研究は筆頭著者としてNature Communicationsに発表した。

さらに、前年度より継続して、LongCOVIDに対する国際共同研究(ゲノムワイド関連解析)を実施する国際コンソーシアム(LongCOVID Host Genetics Initiative)を 主導しており、11コホートより集積した症例3,018名、コントロール994,582名を対象としたゲノムワイド関連解析のメタ解析を実施し、FOXP4遺伝子近傍の rs9367106:G>Cを有する場合にLongCOVIDの発症リスクが高いことがわかった(オッズ比 1.63, p=1.8x10-10)。本研究は現在論文推敲中である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

今年度は、産前産後休暇に伴う研究中断があったにも関わらず、筆頭著者として論文を2報発表することができたため。

今後の研究の推進方策

特発性肺線維症と健常者の血液から得られた全ゲノムシークエンス結果と全トランスクリプトーム解析結果を統合し、以下の下流解析を進めていく。 1) 特発性肺線維症と健常者の遺伝子発現変動解析
2) 特発性肺線維症の進行例/非進行例間で比較した遺伝子発現変動解析
3) ゲノム情報と遺伝子発現量の関連解析

報告書

(2件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2024 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (14件) (うち国際共著 14件、 オープンアクセス 14件、 査読あり 9件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 図書 (2件)

  • [国際共同研究] マギル大学(カナダ)

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [国際共同研究] ヘルシンキ大学(フィンランド)

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [国際共同研究] McGill University(カナダ)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] Uppsala University(スウェーデン)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] Genome-wide Association Study of Long COVID2023

    • 著者名/発表者名
      Lammi Vilma、Nakanishi Tomoko、Jones Samuel E.、et al.
    • 雑誌名

      medRxiv

      巻: -

    • DOI

      10.1101/2023.06.29.23292056

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Alternative splicing in lung influences COVID-19 severity and respiratory diseases2023

    • 著者名/発表者名
      Nakanishi Tomoko、Willett Julian、Farjoun Yossi、Allen Richard J.、Guillen-Guio Beatriz、Adra Darin、Zhou Sirui、Richards J. Brent
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 14 号: 1

    • DOI

      10.1038/s41467-023-41912-4

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] A second update on mapping the human genetic architecture of COVID-192023

    • 著者名/発表者名
      The COVID-19 Host Genetics Initiative
    • 雑誌名

      Nature

      巻: 621 号: 7977 ページ: E7-E26

    • DOI

      10.1038/s41586-023-06355-3

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Sustained IFN signaling is associated with delayed development of SARS-CoV-2-specific immunity2023

    • 著者名/発表者名
      Brunet-Ratnasingham Elsa、Morin Sacha、Randolph Haley E.、..., Tomoko Nakanishi et al.
    • 雑誌名

      medRxiv

      巻: -

    • DOI

      10.1101/2023.06.14.23290814

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Aquaporin 3 modulates the risk of death conferred by dehydration in COVID-192023

    • 著者名/発表者名
      Marks Amanda、Butler-Laporte Guillaume、Yoshiji Satoshi、Lu Tianyuan、Morrison Dave、Nakanishi Tomoko、Chen Yiheng、Forgetta Vincenzo、Farjoun Joseph、Frithiof Robert、Lipcsey Mikl?s、Zeberg Hugo、Richards J. Brent、Hultstrom Michael
    • 雑誌名

      ResearchSquare

      巻: -

    • DOI

      10.21203/rs.3.rs-3011474/v1

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] HLA allele-calling using multi-ancestry whole-exome sequencing from the UK Biobank identifies 129 novel associations in 11 autoimmune diseases2023

    • 著者名/発表者名
      Butler-Laporte Guillaume、Farjoun Joseph、Nakanishi Tomoko、et al.
    • 雑誌名

      Communications Biology

      巻: 6 号: 1

    • DOI

      10.1038/s42003-023-05496-5

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Colocalization of expression transcripts with COVID-19 outcomes is rare across cell states, cell types and organs2023

    • 著者名/発表者名
      Willett Julian Daniel Sunday、Lu Tianyuan、Nakanishi Tomoko、Yoshiji Satoshi、Butler-Laporte Guillaume、Zhou Sirui、Farjoun Yossi、Richards J. Brent
    • 雑誌名

      Human Genetics

      巻: 142 号: 10 ページ: 1461-1476

    • DOI

      10.1007/s00439-023-02590-w

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Dose-dependent Association of Alcohol Consumption With Obesity and Type 2 Diabetes: Mendelian Randomization Analyses2023

    • 著者名/発表者名
      Lu Tianyuan、Nakanishi Tomoko、Yoshiji Satoshi、Butler-Laporte Guillaume、Greenwood Celia M T、Richards J Brent
    • 雑誌名

      The Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism

      巻: 108 号: 12 ページ: 3320-3329

    • DOI

      10.1210/clinem/dgad324

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Circulating proteins to predict COVID-19 severity2023

    • 著者名/発表者名
      Su Chen-Yang、Zhou Sirui、Gonzalez-Kozlova Edgar、Butler-Laporte Guillaume、Brunet-Ratnasingham Elsa、Nakanishi Tomoko、et al.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 13 号: 1

    • DOI

      10.1038/s41598-023-31850-y

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Proteome-wide Mendelian randomization implicates nephronectin as an actionable mediator of the effect of obesity on COVID-19 severity2023

    • 著者名/発表者名
      Yoshiji Satoshi、Butler-Laporte Guillaume、Lu Tianyuan、et al
    • 雑誌名

      Nature Metabolism

      巻: 5 号: 2 ページ: 248-264

    • DOI

      10.1038/s42255-023-00742-w

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Increasing serum iron levels and their role in the risk of infectious diseases: a Mendelian randomization approach2023

    • 著者名/発表者名
      Butler-Laporte Guillaume、Farjoun Yossi、Chen Yiheng、Hultstr?m Michael、Liang Kevin Y H、Nakanishi Tomoko、Su Chen-Yang、Yoshiji Satoshi、Forgetta Vincenzo、Richards J Brent
    • 雑誌名

      International Journal of Epidemiology

      巻: 52 号: 4 ページ: 1163-1174

    • DOI

      10.1093/ije/dyad010

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Alternative splicing in the lung influences COVID-19 severity and respiratory diseases2022

    • 著者名/発表者名
      Nakanishi Tomoko、Farjoun Yossi、Willett Julian、Allen Richard J.、Guillen-Guio Beatriz、Zhou Sirui、Richards J. Brent
    • 雑誌名

      medRxiv

      巻: -

    • DOI

      10.1101/2022.10.18.22281202

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] A second update on mapping the human genetic architecture of COVID-192022

    • 著者名/発表者名
      The COVID-19 Host Genetics Initiative
    • 雑誌名

      medRxiv

      巻: -

    • DOI

      10.1101/2022.12.24.22283874

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Dehydration is associated with production of organic osmolytes and predicts physical long-term symptoms after COVID-19: a multicenter cohort study2022

    • 著者名/発表者名
      Hultstrom Michael、Lipcsey Miklos、Morrison Dave R.、Nakanishi Tomoko、Butler-Laporte Guillaume、Chen Yiheng、Yoshiji Satoshi、Forgetta Vincenzo、Farjoun Yossi、Wallin Ewa、Larsson Ing-Marie、Larsson Anders、Marton Adriana、Titze Jens Marc、Nihl?n Sandra、Richards J. Brent、Frithiof Robert
    • 雑誌名

      Critical Care

      巻: 26 号: 1

    • DOI

      10.1186/s13054-022-04203-w

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Clinical implications of COVID-19 genetics. How can we use genetic risk to improve patient care?2022

    • 著者名/発表者名
      Nakanishi Tomoko
    • 学会等名
      The American Society of Human Genetics 2022 Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Lung-specific alternative splicing is a shared etiological risk for COVID-19 severity and chronic respiratory diseases.2022

    • 著者名/発表者名
      Nakanishi Tomoko
    • 学会等名
      The American Society of Human Genetics 2022 Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [図書] 医学のあゆみ2024

    • 著者名/発表者名
      岡田随象、中西智子
    • 総ページ数
      5
    • 出版者
      医歯薬出版
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [図書] 呼吸器内科第42巻第6号 特集 びまん性肺疾患の診断と治療の進歩2022

    • 著者名/発表者名
      中西智子、半田知宏
    • 総ページ数
      5
    • 出版者
      科学評論社
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

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公開日: 2022-04-28   更新日: 2024-12-25  

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