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2022 年度 実績報告書

多因子疾患における疾患リスク遺伝子多型を用いた病態解析に関する新しい方法論の確立

研究課題

研究課題/領域番号 18H05285
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

山本 一彦  国立研究開発法人理化学研究所, 生命医科学研究センター, チームリーダー (80191394)

研究分担者 鈴木 亜香里  国立研究開発法人理化学研究所, 生命医科学研究センター, 副チームリーダー (00391996)
庄田 宏文  東京大学, 医学部附属病院, 准教授 (20529036)
尾崎 浩一  国立研究開発法人国立長寿医療研究センター, 研究所 メディカルゲノムセンター, センター長 (50373288)
寺尾 知可史  国立研究開発法人理化学研究所, 生命医科学研究センター, チームリーダー (60610459)
研究期間 (年度) 2018-06-11 – 2023-03-31
キーワード多因子疾患 / 免疫疾患 / ヒト免疫 / ゲノムワイド関連解析 / 疾患感受性遺伝子変異 / 量的形質遺伝子座
研究実績の概要

ヒトの多因子疾患における病態理解のため、「ゲノム因子(遺伝的変異)は疾患に対する因果関係を示す」という原理を基盤として、因果関係を持つ中間形質を特定するための方法論の確立を目指した。本研究では免疫システムを対象とし、健常人より約80名のボランティアを募り、採血による末梢リンパ球の採取を行った。末梢血からは、末梢血単核細胞全体と免疫担当細胞別に28種類の細胞分画の分離を行い、中間形質情報として、遺伝子発現、エピゲノム変化(オープンクロマチン構造)、転写開始点の検出(CAGE法)によるエンハンサーおよびプロモーターの位置情報を取得した。これらのデータで免疫細胞別データセットを作成し、統計学的手法を用いて、遺伝的変異と中間形質の間の相関関係の調べた結果、遺伝子発現量に寄与する遺伝的変異、オープンクロマチン構造に関与する遺伝的変異を同定した。また、オープンクロマチン構造とエンハンサーおよびプロモーター領域の強い相関を確認した。以上より、因果関係を持つ中間形質の特定のための方法論は確立できたと考える。 更に、ダイナミックな遺伝子発現変化を調べるため、CD4陽性T細胞、単球を分離し、サイトカインやエンドトキシンによる刺激実験を行った。刺激実験の条件は既報のものを用い、各刺激実験において、50名から100名のボランティアのサンプルを用いた。本研究では、短時間の刺激による変化に着目し、刺激開始後24時間以内の遺伝子発現、エピゲノム変化に関する測定データの解析を行った。これらの情報より、遺伝的変異による遺伝子発現調節の違いやエピゲノムの変化の違いは、刺激への反応性にも大きく寄与することが判明した。さらにこれらの解析技術とデータを、多因子疾患のゲノム情報と統合解析することで、疾患に特徴的な遺伝子パスウェイの同定や詳細なヒト免疫システム解析に活用することが期待される。

現在までの達成度 (段落)

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2022

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 3件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 5件、 招待講演 5件)

  • [雑誌論文] Immune cell multiomics analysis reveals contribution of oxidative phosphorylation to B-cell functions and organ damage of lupus2022

    • 著者名/発表者名
      Takeshima Yusuke、Iwasaki Yukiko、Nakano Masahiro、Narushima Yuta、Ota Mineto、Nagafuchi Yasuo、Sumitomo Shuji、Okamura Tomohisa、Elkon Keith、Ishigaki Kazuyoshi、Suzuki Akari、Kochi Yuta、Yamamoto Kazuhiko、Fujio Keishi
    • 雑誌名

      Annals of the Rheumatic Diseases

      巻: 81 ページ: 845~853

    • DOI

      10.1136/annrheumdis-2021-221464

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Distinct transcriptome architectures underlying lupus establishment and exacerbation2022

    • 著者名/発表者名
      Nakano Masahiro et al.
    • 雑誌名

      Cell

      巻: 185 ページ: 3375~3389.e21

    • DOI

      10.1016/j.cell.2022.07.021

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Splicing QTL analysis focusing on coding sequences reveals mechanisms for disease susceptibility loci2022

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi Kensuke、Ishigaki Kazuyoshi、Suzuki Akari、Tsuchida Yumi、Tsuchiya Haruka、Sumitomo Shuji、Nagafuchi Yasuo、Miya Fuyuki、Tsunoda Tatsuhiko、Shoda Hirofumi、Fujio Keishi、Yamamoto Kazuhiko、Kochi Yuta
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 13 ページ: -

    • DOI

      10.1038/s41467-022-32358-1

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Trans-ancestry genome-wide association study identifies novel genetic mechanisms in rheumatoid arthritis2022

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto K. Ishigaki K.
    • 学会等名
      International Forum of Rheumatoid Arthritis 2022 (Beijing, China , on line), September
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Evaluation of human immune function for vaccine development2022

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto K.
    • 学会等名
      McGill-RIKEN Symposium (Montreal, Canada ) September
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Human immune diversity for infection and vaccine development2022

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto K.
    • 学会等名
      RIKEN-KI-SciLifeLab Symposium (Stockholm, Sweden) October
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Data-driven functional analysis of human lymphocytes2022

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto K.
    • 学会等名
      Tsinghua RIKEN Joint workshop (on line) November
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Immunogenetics of rheumatoid arthritis & way forward2022

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto K.
    • 学会等名
      24th Asia-Pacific League of Associations for Rheumatology (Hong Kong, China), December
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2023-12-25  

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