世界の瞬発系・持久系選手の全ゲノム塩基配列解析による運動能力関連遺伝子の解明

2017 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 16H01872
• 研究機関: 地方独立行政法人東京都健康長寿医療センター(東京都健康長寿医療センター研究所)
• 研究代表者: 田中 雅嗣 地方独立行政法人東京都健康長寿医療センター(東京都健康長寿医療センター研究所), 東京都健康長寿医療センター研究所, 研究員 (60155166)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: 全ゲノム塩基配列解析 / アスリート / 瞬発系運動能力 / 持久系運動能力 / ミトコンドリア / 遺伝子多型

研究実績の概要

本研究の目的は、世界の瞬発系および持久系運動選手のゲノム全領域の塩基配列を次世代シークエンサによって決定し、遺伝子発現制御の特性、遺伝子産物の構造・機能に影響を与えるアミノ酸置換、さらにゲノムの構造変化を網羅的に解析することによって、運動能力に関連する遺伝的素因を解明することにある。骨格筋・血液細胞でのトランスクリプトーム・メタボローム等の解析結果との照合により、骨格筋の代謝的特性ならびに骨格筋・腱の強度に影響を与える多型、呼吸・循環系の適応能力に関連する遺伝的背景を明らかにすることができ、個人の特性に応じた競技種目の選択やトレーニング方法の改善などに役立てることができる。アスローム研究とは、 アスリートのためのマルチオミクス研究 “Multi-Omics Studies for Athletes”であり、ゲノム・トランスクリプトーム・エピゲノム・プロテオーム・メタボローム “genome, transcriptome, epigenome, proteome, metabolome”を包括的に解析する。Athlome Project Consortiumは具体的に4つの目標を掲げる。1) 世界の研究拠点の相互協力体制とバイオバンクを構築する。2) 運動能力、トレー ニングに対する応答、筋損傷易罹患性に関連する遺伝子多型を発見する。3) 探索的研究から得られた遺伝子マーカーの有用性を検証 ・確認する。4) 新たに発見された生物学的プロセスを理解するために遺伝子産物の機能解析を行う。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

過去に集積されたDNAの質が低いため、高度な塩基配列解析に適さないサンプルが含まれていた。今年度は研究者の所属研究機関の異動に伴い、新たな倫理審査を受ける必要が生じた。研究参加者から再同意を得て、新たに唾液DNAを収集することを決定した。西および東アフリカ出身の短距離走者と長距離走者1000人の全ゲノム塩基配列解析を目指している。このプロジェクトのフェーズ1はすでに開始されており、最高レベルの12人の短距離走者と12人の長距離走者（世界記録保持者、オリンピック選手、世界チャンピオン）のシークエンシングが行われた。フェーズ2（2016-2018）は、配列決定のためのサンプルサイズを100ゲノムに増加させることを含む。全ゲノム塩基配列決定を行う対象者は、2020年までに1,000に拡大される（フェーズ3）。このシークエンシングプロジェクトの重要な目的は、エリート東アフリカ選手と西アフリカ選手の遺伝子型分布を記録することにある。 1000 Athlomes Projectから生成される大量の遺伝子型データは、1）将来のパフォーマンス研究のための参照パネル、および2）医学における他の極端な表現型研究のためのガイドとして役立つと期待される。

今後の研究の推進方策

保存されているサンプルからのDNAの再抽出、ならびに唾液などサンプルの再採取を行うこととした。倫理委員会の審査は最終段階にはいったので、次年度には目標とするサンプル数を確保できる見通しとなった。全ゲノム塩基配列解析のコストが低下しつつあるので、解析できる試料数の増大が期待できる。

研究成果

• [雑誌論文] Identification of <i>STXBP2</i> as a novel susceptibility locus for myocardial infarction in Japanese individuals by an exome-wide association study (2017)
  • 著者名/発表者名: Yamada Yoshiji、Sakuma Jun、Takeuchi Ichiro、Yasukochi Yoshiki、Kato Kimihiko、Oguri Mitsutoshi、Fujimaki Tetsuo、Horibe Hideki、Muramatsu Masaaki、Sawabe Motoji、Fujiwara Yoshinori、Taniguchi Yu、Obuchi Shuichi、Kawai Hisashi、Shinkai Shoji、Mori Seijiro、Arai Tomio、Tanaka Masashi
  • 雑誌名: Oncotarget 巻: 8 ページ: 33527-33535
  • DOI: 10.18632/oncotarget.16536
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Identification of <i>C21orf59</i> and <i>ATG2A</i> as novel determinants of renal function-related traits in Japanese by exome-wide association studies (2017)
  • 著者名/発表者名: Yamada Yoshiji、Sakuma Jun、Takeuchi Ichiro、Yasukochi Yoshiki、Kato Kimihiko、Oguri Mitsutoshi、Fujimaki Tetsuo、Horibe Hideki、Muramatsu Masaaki、Sawabe Motoji、Fujiwara Yoshinori、Taniguchi Yu、Obuchi Shuichi、Kawai Hisashi、Shinkai Shoji、Mori Seijiro、Arai Tomio、Tanaka Masashi
  • 雑誌名: Oncotarget 巻: 8 ページ: 45259-45273
  • DOI: 10.18632/oncotarget.16696
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Identification of rs7350481 at chromosome 11q23.3 as a novel susceptibility locus for metabolic syndrome in Japanese individuals by an exome-wide association study (2017)
  • 著者名/発表者名: Yamada Yoshiji、Sakuma Jun、Takeuchi Ichiro、Yasukochi Yoshiki、Kato Kimihiko、Oguri Mitsutoshi、Fujimaki Tetsuo、Horibe Hideki、Muramatsu Masaaki、Sawabe Motoji、Fujiwara Yoshinori、Taniguchi Yu、Obuchi Shuichi、Kawai Hisashi、Shinkai Shoji、Mori Seijiro、Arai Tomio、Tanaka Masashi
  • 雑誌名: Oncotarget 巻: 8 ページ: 39296-39308
  • DOI: 10.18632/oncotarget.16945
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Identification of polymorphisms in 12q24.1, <i>ACAD10</i>, and <i>BRAP</i> as novel genetic determinants of blood pressure in Japanese by exome-wide association studies (2017)
  • 著者名/発表者名: Yamada Yoshiji、Sakuma Jun、Takeuchi Ichiro、Yasukochi Yoshiki、Kato Kimihiko、Oguri Mitsutoshi、Fujimaki Tetsuo、Horibe Hideki、Muramatsu Masaaki、Sawabe Motoji、Fujiwara Yoshinori、Taniguchi Yu、Obuchi Shuichi、Kawai Hisashi、Shinkai Shoji、Mori Seijiro、Arai Tomio、Tanaka Masashi
  • 雑誌名: Oncotarget 巻: 8 ページ: 43068-43079
  • DOI: 10.18632/oncotarget.17474
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Identification of eight genetic variants as novel determinants of dyslipidemia in Japanese by exome-wide association studies (2017)
  • 著者名/発表者名: Yamada Yoshiji、Sakuma Jun、Takeuchi Ichiro、Yasukochi Yoshiki、Kato Kimihiko、Oguri Mitsutoshi、Fujimaki Tetsuo、Horibe Hideki、Muramatsu Masaaki、Sawabe Motoji、Fujiwara Yoshinori、Taniguchi Yu、Obuchi Shuichi、Kawai Hisashi、Shinkai Shoji、Mori Seijiro、Arai Tomio、Tanaka Masashi
  • 雑誌名: Oncotarget 巻: 8 ページ: 38950-38961
  • DOI: 10.18632/oncotarget.17159
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Identification of five genetic variants as novel determinants of type 2 diabetes mellitus in Japanese by exome-wide association studies (2017)
  • 著者名/発表者名: Yamada Yoshiji、Sakuma Jun、Takeuchi Ichiro、Yasukochi Yoshiki、Kato Kimihiko、Oguri Mitsutoshi、Fujimaki Tetsuo、Horibe Hideki、Muramatsu Masaaki、Sawabe Motoji、Fujiwara Yoshinori、Taniguchi Yu、Obuchi Shuichi、Kawai Hisashi、Shinkai Shoji、Mori Seijiro、Arai Tomio、Tanaka Masashi
  • 雑誌名: Oncotarget 巻: 8 ページ: 80492-80505
  • DOI: 10.18632/oncotarget.19287
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Identification of six polymorphisms as novel susceptibility loci for ischemic or hemorrhagic stroke by exome-wide association studies (2017)
  • 著者名/発表者名: Yamada Yoshiji、Sakuma Jun、Takeuchi Ichiro、Yasukochi Yoshiki、Kato Kimihiko、Oguri Mitsutoshi、Fujimaki Tetsuo、Horibe Hideki、Muramatsu Masaaki、Sawabe Motoji、Fujiwara Yoshinori、Taniguchi Yu、Obuchi Shuichi、Kawai Hisashi、Shinkai Shoji、Mori Seijiro、Arai Tomio、Tanaka Masashi
  • 雑誌名: International Journal of Molecular Medicine 巻: 39 ページ: 1477～1491
  • DOI: 10.3892/ijmm.2017.2972
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Identification of EGFLAM, SPATC1L and RNASE13 as novel susceptibility loci for aortic aneurysm in Japanese individuals by exome-wide association studies (2017)
  • 著者名/発表者名: Yamada Yoshiji、Sakuma Jun、Takeuchi Ichiro、Yasukochi Yoshiki、Kato Kimihiko、Oguri Mitsutoshi、Fujimaki Tetsuo、Horibe Hideki、Muramatsu Masaaki、Sawabe Motoji、Fujiwara Yoshinori、Taniguchi Yu、Obuchi Shuichi、Kawai Hisashi、Shinkai Shoji、Mori Seijiro、Arai Tomio、Tanaka Masashi
  • 雑誌名: International Journal of Molecular Medicine 巻: 39 ページ: 1091～1100
  • DOI: 10.3892/ijmm.2017.2927
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Identification of TNFSF13, SPATC1L, SLC22A25 and SALL4 as novel susceptibility loci for atrial fibrillation by an exome-wide association study (2017)
  • 著者名/発表者名: Yamada Yoshiji、Sakuma Jun、Takeuchi Ichiro、Yasukochi Yoshiki、Kato Kimihiko、Oguri Mitsutoshi、Fujimaki Tetsuo、Horibe Hideki、Muramatsu Masaaki、Sawabe Motoji、Fujiwara Yoshinori、Taniguchi Yu、Obuchi Shuichi、Kawai Hisashi、Shinkai Shoji、Mori Seijiro、Arai Tomio、Tanaka Masashi
  • 雑誌名: Molecular Medicine Reports 巻: 16 ページ: 5823～5832
  • DOI: 10.3892/mmr.2017.7334
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Association of Macrophage Capping Protein (CAPG) Arg335 his Polymorphism and Cancer Susceptibility in the Elderly Japanese (2017)
  • 著者名/発表者名: Dechamethakun Sariya、Sato Noriko、Ikeda Shinobu、Sawabe Motoji、Mori Seijiro、Yamada Yoshiji、Tanaka Masashi、Muramatsu Masaaki、Arai Tomio
  • 雑誌名: Journal of Gerontology & Geriatric Research 巻: 06 ページ: 2
  • DOI: 10.4172/2167-7182.1000417
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Gamma-glutamyltransferase activity in exosomes as a potential marker for prostate cancer (2017)
  • 著者名/発表者名: Kawakami Kyojiro、Fujita Yasunori、Matsuda Yoko、Arai Tomio、Horie Kengo、Kameyama Koji、Kato Taku、Masunaga Koichi、Kasuya Yutaka、Tanaka Masashi、Mizutani Kosuke、Deguchi Takashi、Ito Masafumi
  • 雑誌名: BMC Cancer 巻: 17 ページ: 316
  • DOI: 10.1186/s12885-017-3301-x
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] An Alpha-kinase 2 Gene Variant Disrupts Filamentous Actin Localization in the Surface Cells of Colorectal Cancer Spheroids (2017)
  • 著者名/発表者名: 12.Nishi K, Luo H, Nakabayashi K, Doi K, Ishikura S, Iwaihara Y, Yoshida Y, Tanisawa K, Arai T, Mori S, Sawabe M, Muramatsu M, Tanaka M, Sakata T, Shirasawa S, Tsunoda T
  • 雑誌名: Anticancer Research 巻: 37 ページ: 3855-3862
  • DOI: 10.21873/anticanres.11765
  • 査読あり
• [雑誌論文] Exome-wide Association Study IdentifiesCLEC3BMissense Variant p.S106G as Being Associated With Extreme Longevity in East Asian Populations (2017)
  • 著者名/発表者名: Tanisawa Kumpei, Arai Y, Hirose N, Shimokata H, Yamada Y, Kawai H, Kojima M, Obuchi S, Hirano H, Yoshida H, Suzuki H, Fujiwara Y, Ihara K, Sugaya M, Arai T, Mori S, Sawabe M, Sato N, Muramatsu M, Higuchi M, Liu Y-W, Kong Q-P, Tanaka Masashi
  • 雑誌名: The Journals of Gerontology Series A: Biological Sciences and Medical Sciences 巻: 72 ページ: 309-318
  • DOI: 10.1093/gerona/glw074
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Mitochondrial determinants of mammalian longevity (2017)
  • 著者名/発表者名: Kitazoe Yasuhiro、Hasegawa Masami、Tanaka Masashi、Futami Midori、Futami Junichiro
  • 雑誌名: Open Biology 巻: 7 ページ: 170083～170083
  • DOI: 10.1098/rsob.170083
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Relationship between pancreatic intraepithelial neoplasias, pancreatic ductal adenocarcinomas, and single nucleotide polymorphisms in autopsied elderly patients (2017)
  • 著者名/発表者名: Matsuda Yoko、Tanaka Masashi、Sawabe Motoji、Mori Seijiro、Muramatsu Masaaki、Mieno Makiko Naka、Furukawa Toru、Arai Tomio
  • 雑誌名: Genes, Chromosomes and Cancer 巻: 57 ページ: 12～18
  • DOI: 10.1002/gcc.22479
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Inverse Association Between Height-Increasing Alleles and Extreme Longevity in Japanese Women (2017)
  • 著者名/発表者名: Tanisawa Kumpei, Hirose N, Arai Y, Shimokata H, Yamada Y, Kawai H, Kojima M, Obuchi S, Hirano H, Suzuki H, Fujiwara Y, Taniguchi Y, Shinkai S, Ihara K, Sugaya M, Higuchi M, Arai T, Mori S, Sawabe M, Sato N, Muramatsu M, Tanaka Masashi
  • 雑誌名: The Journals of Gerontology: Series A 巻: 73 ページ: 588～595
  • DOI: 10.1093/gerona/glx155
  • 査読あり
• [備考] Human Mitochondrial Genome Polymorphism Database
  • URL: http://mtsnp.tmig.or.jp/mtsnp/index_e.shtml