ネオ・セルフの遺伝子解析

2016 年度 実績報告書

• 研究領域: ネオ・セルフの生成・機能・構造
• 研究課題/領域番号: 16H06502
• 研究機関: 東海大学
• 研究代表者: 椎名 隆 東海大学, 医学部, 准教授 (00317744)
• 研究分担者: 細道 一善 金沢大学, 医学系, 准教授 (50420948)
• 研究期間 (年度): 2016-06-30 – 2021-03-31
• キーワード: 次世代シークエンサー / HLA / 多型 / 再生不良性貧血 / ハプロタイプ / アレル

研究実績の概要

次世代シークエンサーを用いてHLA 8座（HLA-A、-C、-B、-DRB1、-DQA1、-DQB1、-DPA1、-DPB1）における日本人に代表的なHLA遺伝子全領域の塩基配列を収集した。即ち、20種類のHLA-A、26種類のHLA-C、45種類のHLA-B、41種類のHLA-DRB1、36種類のHLA-DQA1、28種類のHLA-DQB1、15種類のHLA-DPA1、40種類のHLA-DPB1の計251種類の第4区域までのアレル配列を決定した。したがって、本研究にて収集したアレル配列はルーチンタイピングの際の良きレファレンスとして、また今後のHLA多型と疾患や移植成績との関連解析に有用であると考えられた。
再生不良性貧血(AA)を対象にNGSによるHLA対立遺伝子のゲノムDNAおよびRNAを解析した。6p染色体ヘテロ接合欠失(6pLOH)を有する43人の患者を含む312人のAA患者のHLA対立遺伝子喪失頻度を検討した。失われたハプロタイプに含まれるHLA対立遺伝子は、HLA -B * 40：02が最も高頻繁に欠失していた。また、B4002(- )、A(+)の顆粒球におけるHLA-B * 40：02のディープシーケンスの結果、15人の患者すべてにて、フレームシフト、ナンセンスおよびスプライス部位突然変異などの様々な体細胞突然変異を明らかにした。 さらに抗原提示に関与していないHLA-B * 40：02のα3領域におけるミスセンス変異は、B4002( - )顆粒球を有する3人の患者のB4002(+)顆粒球においてのみ検出された。 6pLOHまたは遺伝子突然変異のいずれかまたは両方の結果としてHLA-B * 40：02分子を欠く白血球の顕著に高い罹患率は、HLA-Bアレルを介した造血幹/前駆細胞による細胞傷害性T細胞への抗原提示がAAの発症機序となっている可能性を示唆した。

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

NGSによる疾患ゲノム解析のためのリソースを整備したこと、疾患ゲノム解析の手法を開発し、その有用性を実証したことからおおむね順調に進展していると考えられる。

今後の研究の推進方策

NGSによるHLA関連疾患を対象とした解析を推進する。ゲノムDNAおよびRNAの解析に加え、転写制御メカニズムを明らかにするためのエピジェネティック解析の手法も含めたネオ・セルフの理解を目指した手法の確立を目指す。

研究成果

• [国際共同研究] All India Institute of Medical Science(インド)
  • 国名: インド
  • 外国機関名: All India Institute of Medical Science
• [国際共同研究] Université Toulouse III(フランス)
  • 国名: フランス
  • 外国機関名: Université Toulouse III
• [国際共同研究] Stanford University School of Medicine(米国)
  • 国名: 米国
  • 外国機関名: Stanford University School of Medicine
• [雑誌論文] Identification of an HLA class I allele closely involved in the auto-antigen presentation in acquired aplastic anemia (2017)
  • 著者名/発表者名: Zaimoku Y, Takamatsu H, Hosomichi K, Ozawa T, Nakagawa N, Imi T, Maruyama H, Katagiri T, Kishi H, Tajima A, Muraguchi A, Kashiwase K, Nakao S
  • 雑誌名: Blood 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • DOI: 10.1182/blood-2016-11-752378
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Comprehensive genetic exploration of selective tooth agenesis of mandibular incisors by exome sequencing (2017)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi T, Hosomichi K, Yano K, Kim Y, Nakaoka H, Kimura R, Otsuka H, Nonaka N, Haga S, Takahashi M, Shirota T, Kikkawa Y, Yamada A, Kamijo R, Park SB, Nakamura M, Maki K, Inoue I
  • 雑誌名: Hum Genome Variation 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • DOI: 10.1038/hgv.2017.5
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Rapid and cost-effective high-throughput sequencing for identification of germline mutations of BRCA1 and BRCA2 (2017)
  • 著者名/発表者名: Ahmadloo S, Nakaoka H, Hayano T, Hosomichi K, You H, Utsuno E, Sangai T, Nishimura M, Matsushita K, Hata A, Nomura F, Inoue I
  • 雑誌名: J Hum Genetics 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • DOI: 10.1038/jhg.2017.5
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Whole-exome sequencing analysis of supernumerary teeth occurrence in Japanese individuals (2017)
  • 著者名/発表者名: Takahashi M, Hosomichi K, Yamaguchi T, Yano K, Funatsu T, Adel M, Haga S, Maki K, Tajima A
  • 雑誌名: Hum Genome Variation 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • DOI: 10.1038/hgv.2016.46
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Structure and evolution of the filaggrin gene repeated region in primates (2017)
  • 著者名/発表者名: Romero V, Hosomichi K, Nakaoka H, Shibata H, Inoue I
  • 雑誌名: BMC Evol Biol. 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • DOI: 10.1186/s12862-016-0851-5
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Germline Variants of Prostate Cancer in Japanese Families (2017)
  • 著者名/発表者名: Hayano T, Matsui H, Nakaoka H, Ohtake N, Hosomichi K, Suzuki K, Inoue I
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0164233
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Comprehensive microbiome analysis of tonsillar crypts in IgA nephropathy (2017)
  • 著者名/発表者名: Watanabe H, Goto S, Mori H, Higashi K, Hosomichi K, Aizawa N, Takahashi N, Tsuchida M, Suzuki Y, Yamada T, Horii A, Inoue I, Kurokawa K, Narita I
  • 雑誌名: ephrol Dial Transplant. 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A partial nuclear genome of the Jomons who lived 3000 years ago in Fukushima, Japan. (2017)
  • 著者名/発表者名: Kanzawa-Kiriyama H, Kryukov K, Jinam TA, Hosomichi K, Saso A, Suwa G, Ueda S, Yoneda M, Tajima A, Shinoda KI, Inoue I, Saitou N. A partial nuclear genome of the Jomons who lived 3000 years ago in Fukushima, Japan
  • 雑誌名: J Hum Genetics 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • DOI: 10.1038/jhg.2016.110
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Comprehensive genetic testing approach for major inherited kidney diseases, using next-generation sequencing with a custom panel (2017)
  • 著者名/発表者名: Mori T, Hosomichi K, Chiga M, Mandai S, Nakaoka H, Sohara E, Okado T, Rai T, Sasaki S, Inoue I, Uchida S.
  • 雑誌名: Clin Exp Nephrol. 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • DOI: 10.1007/s10157-016-1252-1
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Comparative genomics of the human, macaque and mouse major histocompatibility complex (2017)
  • 著者名/発表者名: Shiina T, Blancher A, Inoko H, Kulski JK
  • 雑誌名: Immunology 巻: 150 ページ: 127-138
  • DOI: 10.1111/imm.12624
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Successful Transplantation of Retinal Pigment Epithelial Cells from MHC Homozygote iPSCs in MHC-Matched Models (2016)
  • 著者名/発表者名: Sugita S, Iwasaki Y, Makabe K, Kamao H, Mandai M, Shiina T, Ogasawara K, Hirami Y, Kurimoto Y, Takahashi M
  • 雑誌名: Stem Cell Reports 巻: 11 ページ: 635-648
  • DOI: 10.1016/j.stemcr.2016.08.010
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Clinical significance and origin of leukocytes that lack HLA-A allele expression in patients with acquired aplastic anemia (2016)
  • 著者名/発表者名: Maruyama H, Katagiri T, Kashiwase K, Shiina T, Sato-Otsubo A, Zaimoku Y, Maruyama K, Hosokawa K, Ishiyama K, Yamazaki H, Inoko H, Ogawa S, Nakao S
  • 雑誌名: Exp Hematol. 巻: 44 ページ: 931-939
  • DOI: 10.1016/j.exphem.2016.05.013
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Allogeneic transplantation of iPS cell-derived cardiomyocytes regenerates primate hearts (2016)
  • 著者名/発表者名: Shiba Y, Gomibuchi T, Seto T, Wada Y, Ichimura H, Tanaka Y, Ogasawara T, Okada K, Shiba N, Sakamoto K, Ido D, Shiina T, Ohkura M, Nakai J, Uno N, Kazuki Y, Oshimura M, Minami I, Ikeda U
  • 雑誌名: Nature 巻: 538 ページ: 388-391
  • DOI: 10.1038/nature19815
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Association of swine leukocyte antigen class II haplotypes and immune-related traits in a swine line selected for resistance to mycoplasmal pneumonia (2016)
  • 著者名/発表者名: Ando A, Shigenari A, Kojima-Shibata C, Nakajoh M, Suzuki K, Kitagawa H, Shiina T, Inoko H, Uenishi H
  • 雑誌名: Comp Immunol Microbiol Infect Dis. 巻: 48 ページ: 33-40
  • DOI: 10.1016/j.cimid.2016.07.004
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Production of a Locus- and Allele-Specific Monoclonal Antibody for the Characterization of SLA-1*0401 mRNA and Protein Expression Levels in MHC-Defined Microminipigs (2016)
  • 著者名/発表者名: Kametani Y, Ohshima S, Miyamoto A, Shigenari A, Takasu M, Imaeda N, Matsubara T, Tanaka M, Shiina T, Kamiguchi H, Suzuki R, Kitagawa H, Kulski JK, Hirayama N, Inoko H, Ando A
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 11 ページ: e0164995
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0164995
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] カニクイザルiPS細胞を用いた脳への神経細胞同種移植におけるMHC適合と免疫抑制療法 (2017)
  • 著者名/発表者名: 森実飛鳥、菊地哲広、椎名隆、石垣宏仁、小笠原一誠、高橋 淳
  • 学会等名: 第16回日本再生医療学会総会
  • 発表場所: 宮城県仙台市
  • 年月日: 2017-03-07 – 2017-03-09
• [学会発表] HLA遺伝子群の網羅的タイピング法の臨床検査に向けた自動化システム開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 細道一善, 副田憲司, 江畑明彦, 藤村興輝, 尾畑浩司, 猪子英俊, 田嶋敦
  • 学会等名: 第25回日本組織適合性学会大会
  • 発表場所: 北海道大学(北海道)
  • 年月日: 2016-10-24
• [学会発表] PCRを用いないHLAのDNAタイピング開発 NGSキャプチャー法- (2016)
  • 著者名/発表者名: 猪子英俊, 桝屋安里, 奥平裕子, 朝治桜子, 田嶋敦, 細道一善
  • 学会等名: 第25回日本組織適合性学会大会
  • 発表場所: 北海道大学(北海道)
  • 年月日: 2016-10-24
• [学会発表] 日本在来牛と黒毛和種のウシ MHC 領域のリシークエンスによる比較解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 竹嶋伸之輔, 細道一善, 万年英之, 国枝哲夫, 印牧美佐夫, 下桐猛, 間陽子
  • 学会等名: 第25回日本組織適合性学会大会
  • 発表場所: 北海道大学(北海道)
  • 年月日: 2016-10-24
• [学会発表] 臍帯血を用いた次世代シークエンシングによる HLA 遺伝子の RNA 発現解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 椎名隆, Yamamoto Fiona, 鈴木進悟, 森島聡子, 細道一善, 伊藤さやか, 重成敦子, 加藤俊一, 森島泰雄
  • 学会等名: 第25回日本組織適合性学会大会
  • 発表場所: 北海道大学(北海道)
  • 年月日: 2016-10-23
• [学会発表] A pipeline for HLA typing from targeted Next Generation's Sequencing (NGS) data (2016)
  • 著者名/発表者名: Waleed H. Omer, 中岡博史, 細道一善, 井ノ上逸朗
  • 学会等名: 第25回日本組織適合性学会大会
  • 発表場所: 北海道大学(北海道)
  • 年月日: 2016-10-23
• [学会発表] 日本人集団には 0.9% の頻度で HLA-C*08:22が存在する (2016)
  • 著者名/発表者名: 奥平裕子, 鈴木進悟, 桝屋安里, 朝治桜子, 安藤麻子, 光永滋樹, 細道一善, 猪子英俊
  • 学会等名: 第25回日本組織適合性学会大会
  • 発表場所: 北海道大学(北海道)
  • 年月日: 2016-10-23
• [学会発表] 急性GVHD発症に関与する系統樹に基づくHLA-DP2/DP5 groupの同定とHLA-DPB1 T-cell-epitope matchingとの関連 (2016)
  • 著者名/発表者名: 森島聡子、椎名隆、小川誠司、鈴木進悟、柏瀬貢一、東史啓、屋部登志雄、佐治博夫、笹月健彦、森島泰雄
  • 学会等名: 第25回日本組織適合性学会大会
  • 発表場所: 北海道大学(北海道)
  • 年月日: 2016-10-22 – 2016-10-24
• [学会発表] 免疫介在性壊死性ミオパチー（IMNM）とHLA多型との関連解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 大貫優子、鈴木重明、渡邊由里香、中原仁、鈴木進悟、鈴木則宏、西野一三、椎名隆
  • 学会等名: 第25回日本組織適合性学会大会
  • 発表場所: 北海道大学(北海道)
  • 年月日: 2016-10-22 – 2016-10-24
• [学会発表] 日本人におけるHLA遺伝子全領域の高頻度,;高精度アレル塩基配列の収集 (2016)
  • 著者名/発表者名: 鈴木進悟、伊藤さやか、重成敦子、桝屋安里、岡晃、北爪美和子、須永純一、大崎研、猪子英俊、椎名 隆
  • 学会等名: 第25回日本組織適合性学会大会
  • 発表場所: 北海道大学(北海道)
  • 年月日: 2016-10-22 – 2016-10-24
• [学会発表] 臍帯血を用いた次世代シークエンシングによるHLA遺伝子のRNA発現解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 椎名隆、Fiona Yamamoto、鈴木進悟、森島聡子、細道一善、伊藤さやか、重成敦子、加藤俊一、森島泰雄
  • 学会等名: 第25回日本組織適合性学会大会
  • 発表場所: 北海道大学(北海道)
  • 年月日: 2016-10-22 – 2016-10-24
• [学会発表] MHC型特定カニクイザルの紹介（ヒトやマウスを含めた遺伝子解析を中心に） (2016)
  • 著者名/発表者名: 椎名隆
  • 学会等名: 第5回実験動物科学シンポジウム
  • 発表場所: 長野県松本市
  • 年月日: 2016-10-21
  • 招待講演
• [学会発表] Evolutionary basis of HLA alleles affects acute GVHD in unrelated donor stem cell transplantation (2016)
  • 著者名/発表者名: Satoko Morishima, Takashi Shiina, Seishi Ogawa, Shingo Suzuki, Aiko Sato-Otsubo, Koichi Kashiwase, Fumihiro Azuma, Toshio Yabe, Keitaro Matsuo, Hiroh Saji, Shunichi Kato, Yoshihisa Kodera, Takehiko Sasazuki, Yasuo Morishima
  • 学会等名: 第78回日本血液学会学術集会
  • 発表場所: 神奈川県横浜市
  • 年月日: 2016-10-13 – 2016-10-15
• [学会発表] 免疫介在性壊死性ミオパチーとHLA-DRB1遺伝子多型との関連解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 大貫優子、鈴木重明、鈴木進悟、椎名隆、西野一三
  • 学会等名: 第28回日本神経免疫学会学術集会
  • 発表場所: 長崎県長崎市
  • 年月日: 2016-09-29 – 2016-09-30
• [学会発表] New NGS HLA Typing By Targeted Enrichment Procedure -;Capture Method- (2016)
  • 著者名/発表者名: Hidetoshi Inoko, Yuko Okudaira, Anri Masuya, Astushi Tajima, Kazuyoshi Hosomichi
  • 学会等名: American Society for Histocompatibility and Immunogenetics 42nd Annual Meeting
  • 発表場所: St. Louis, Missouri
  • 年月日: 2016-09-27
  • 国際学会
• [学会発表] Collection of major allele sequences in Japanese population towards precise NGS based HLA DNA typing at field 4 level (2016)
  • 著者名/発表者名: Shingo Suzuki, John Harting, Primo Baybayan, Ken Osaki, Miwako Kitazume, Junichi Sunaga, Swati Ranade, Takashi Shiina
  • 学会等名: The 42th Annual Meeting, the American Society for Histocompatibility & Immunogenetics
  • 発表場所: St. Louis, Missouri
  • 年月日: 2016-09-26 – 2016-09-30
  • 国際学会
• [学会発表] Next generation sequencing based polymorphism and gene expression analyses of umbilical cord blood human leukocyte antigen (2016)
  • 著者名/発表者名: Fiona Yamamoto, Shingo Suzuki, Shunichi Kato, Minoru Kimura, Marcelo Fernandez-Viña, Dolly B. Tyan, Takashi Shiina
  • 学会等名: The 42th Annual Meeting, the American Society for Histocompatibility & Immunogenetics
  • 発表場所: St. Louis, Missouri
  • 年月日: 2016-09-26 – 2016-09-30
  • 国際学会
• [学会発表] イヌMHC情報の統合的理解と研究基盤の開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 椎名隆
  • 学会等名: 第159回日本獣医学会学術集会
  • 発表場所: 神奈川県藤沢市
  • 年月日: 2016-09-08
  • 招待講演
• [学会発表] HLA個別化医療の実現に向けて (2016)
  • 著者名/発表者名: 細道一善
  • 学会等名: 日本遺伝学会第88回大会シンポジウム
  • 発表場所: 日本大学国際関係学部(静岡)
  • 年月日: 2016-09-07
  • 招待講演
• [図書] Annual Review 神経 2017 (2017)
  • 著者名/発表者名: 鈴木 重明、大貫 優子、椎名 隆
  • 総ページ数: 6
  • 出版者: 中外医学社