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2019 年度 実施状況報告書

エピゲノムワイド関連分析による疾患予防のための精神ストレスマーカーの探索

研究課題

研究課題/領域番号 18K10049
研究機関佐賀大学

研究代表者

島ノ江 千里  佐賀大学, 医学部, 特任准教授 (10734064)

研究分担者 松本 明子  佐賀大学, 医学部, 講師 (10330979)
田中 恵太郎  佐賀大学, 医学部, 教授 (50217022)
西田 裕一郎  佐賀大学, 医学部, 講師 (50530185)
原 めぐみ  佐賀大学, 医学部, 准教授 (90336115)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワードコルチゾール / コルチゾン / 11βHSD / コホート研究 / メタボリックシンドローム / 自覚ストレス / 抑うつ / DNAメチル化
研究実績の概要

本研究は、エピゲノムワイド関連解析(EWAS)により、精神ストレスが疾患にリンクするメチル化を見つけ、バイオマーカーとの関連により、疾患メカニズムを説明する、あるいは疾患を予測する生理活性物質を明らかにすることを目的としている。
2019年度は測定したバイオマーカーのデータクリーニングとマーカー特性の詳細な解析を実施し、精神ストレスや疾患とグルココルチコイド活性との関連について検討した。

日本人一般住民8280名のコホート研究の参加者の凍結保存尿のグルココルチコイド類の測定値について解析した結果、コルチゾールとコルチゾンの相関は高く、11βHSDの活性指標でありグルココルチコイド活性を反映するバイオマーカーであるコルチゾール/コルチゾン比は、採尿時間、性、年齢、睡眠時間、喫煙、身体活動量などの生活習慣やBMI,糖尿病、脂質異常症、高血圧などの身体健康状況との関連が示された。精神ストレスと比の正の関連は、他の関連因子からも独立した関連であった。一方、興味深いことに抑うつとこの比やコルチゾールには有意な関連が示されなかった。
バイオマーカーと疾患との関連についての検討では、コルチゾール/コルチゾン比は、HDL-コレステロールと正の関連(Ptrend <0.001)、腹囲、中性脂肪、HbA1cとの負の関連が示された (Ptrend <0.001)。したがって、精神ストレスとメタボリックシンドロームとの関連に、グルココルチコイドや11βHSDなどの活性化が介在している可能性があると考えられる。
現在、精神ストレスと関連するDNAメチル化について解析をすすめているが、このバイオマーカーと関連するDNAメチル化についても最終年度に検討していく予定である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

コルチゾール/コルチゾン比とメタボリックシンドロームに有意な関連が示されたことから、コルチゾール/コルチゾン比が精神ストレスと疾患の関連メカニズムに介在する可能性が示唆された。このことから、2019年度に予定されていた精神ストレスと関連するDNAメチル化を検討するEpigenome-wide association study(EWAS)をPendingし、最終年度(2020年度)に本バイオマーカーと関連するDNAメチル化を精神ストレスのDNAメチル化とともに検討する計画に変更した。

したがって、当初本年度に実施を予定していた精神ストレスのEWASについては、やや遅れが生じている。

今後の研究の推進方策

最終年度(2020年度)は、精神ストレスと関連するDNAメチル化を確認するために、ベースライン調査参加者(約12,000人)からのランダムサンプル512例のDNAメチル化解析データ(Infinium Methylation EPIC BeadChipを用いた約84万ヶ所のCpG sites)および過去に行った脳梗塞症例対照研究391例のDNAメチル化解析データ(Infinium HumanMethylation450 BeadChipを用いた約47万ヶ所のCpG sites)を用いて、EWASを行う。これによりEWASで見つけたメチル化部位と疾患が関連するかについて検討する。

なお、本年度(2019年度)にコルチゾール/コルチゾン比と精神ストレスとの正の関連を見つけたことから、本マーカーについてのEWAS解析も同様に実施する。なお、それぞれのデータ単独では、統計学的に有意に精神ストレスと関連するDNAメチル化を検出できない場合には、両方のデータで共通して測定されている約44万ヶ所のCpG sitesについてメタ解析を行なう。その結果、精神ストレス、およびコルチゾール/コルチゾン比と示唆的な関連(P < 1e-5)を示すシグナル(CpG sites)を得た場合には、本研究を基盤として、見つけたシグナルについて、追加解析(パイロシークエンス法)による再現性を確認する研究へとさらに展開する。

次年度使用額が生じた理由

本年度実施予定であったDNAメチル化解析を次年度に実施する計画へと変更した。したがって、EWAS解析後に行う可能性がある追加解析に係る人件費、消耗品等の費用を次年度に持ち越したことが主な理由である。
また、新型コロナウィルスの影響で、参加予定であった国際学会が最終年度(2020年度)に延期されたため、成果発表のための研究費を次年度に繰り越した。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Genome-wide meta-analysis identifies multiple novel loci associated with serum uric acid levels in Japanese individuals2019

    • 著者名/発表者名
      Nakatochi M、Kanai M、Nakayama A、Hishida A、Kawamura Y、Ichihara S、Akiyama M、Ikezaki H、Furusyo N、Shimizu S、Yamamoto K、Hirata M、Okada R、Kawai S、Kawaguchi M、Nishida Y、Shimanoe C et al.,
    • 雑誌名

      Communications Biology

      巻: 2 ページ: 115

    • DOI

      10.1038/s42003-019-0339-0

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Association of genetic risk score and chronic kidney disease in a Japanese population2019

    • 著者名/発表者名
      Fujii R, Hishida A, Nakatochi M, Furusyo N, Murata M, Tanaka K, Shimanoe C, et al.,
    • 雑誌名

      Nephrology

      巻: 24 ページ: 670~673

    • DOI

      10.1111/nep.13479

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Independent relationships of daily life activity and leisure-time exercise with metabolic syndrome and its traits in the general Japanese population2019

    • 著者名/発表者名
      Uemura H, Katsuura-Kamano S, Iwasaki Y, Arisawa K, Hishida A,et al.,
    • 雑誌名

      Endocrine

      巻: 64 ページ: 552~563

    • DOI

      10.1007/s12020-019-01926-9

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Habitual Light-intensity Physical Activity and ASC Methylation in a Middle-aged Population2019

    • 著者名/発表者名
      Nishida Y、Hara M、Higaki Y、Taguchi N、Nakamura K、Nanri H、Horita M、Shimanoe C、Yasukata J、Miyoshi N、Yamada Y、Higashimoto K、Soejima H、Tanaka K
    • 雑誌名

      International Journal of Sports Medicine

      巻: 40 ページ: 670~677

    • DOI

      10.1055/a-0965-1374

    • 査読あり
  • [学会発表] 尿中cortisol/cortisone比と精神健康との関連:J-MICC study SAGA2020

    • 著者名/発表者名
      島ノ江 千里、松本 明子、赤尾 千穂、原 めぐみ、西田 裕一郎、 南里 妃名子、堀田 美加子、山田 陽介、檜垣 靖樹、田中 恵太郎
    • 学会等名
      第30回日本疫学会学術総会
  • [学会発表] 慢性腎臓病と自覚ストレスとの関連:J-MICC横断研究2020

    • 著者名/発表者名
      古賀 佳代子、原 めぐみ、島ノ江 千里、西田 裕一郎、古川 拓馬、田中 恵太郎、 J-MICC Study Group
    • 学会等名
      第30回日本疫学会学術総会
  • [学会発表] メタボリックシンドロームと心理ストレスバイオマーカーとの関連2020

    • 著者名/発表者名
      島ノ江千里、松本明子、赤尾千穂、原めぐみ、西田裕一郎、堀田美加子、市場正良、田中恵太郎
    • 学会等名
      第90回日本衛生学会学術総会
  • [学会発表] 郵送法による10年後のコーホート追跡調査への回答と関連する要因:J‐MICC Study佐賀地区2019

    • 著者名/発表者名
      原めぐみ, 島ノ江千里, 西田裕一郎, 堀田美加子, 田中恵太郎
    • 学会等名
      第29回日本疫学会学術総会
  • [学会発表] 変異型ALDH2の新規表現型:飲酒誘導性メラニン沈着2019

    • 著者名/発表者名
      島ノ江千里、原俊哉 、赤尾千穂 、杠岳文、吉森 智香子、武藤 岳夫、遠藤光一、原めぐみ、市場正良、松本明子
    • 学会等名
      Aldh2ノックアウトマウス学会 第19回研究会
  • [備考] 佐賀大学 教員活動データベース

    • URL

      http://research.dl.saga-u.ac.jp/profile/ja.e115215e234f648d59c123490551be02.html

  • [備考] researchmap

    • URL

      https://researchmap.jp/chara/misc

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公開日: 2021-01-27  

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