スポーツ傷害における遺伝的背景の解明ー性ホルモン関連遺伝子群に着目した検討ー

2019 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 18K17863
• 研究機関: 順天堂大学
• 研究代表者: 熊谷 仁 順天堂大学, スポーツ健康科学部, 学振特別研究員(PD) (00794819)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: 疲労骨折 / アロマターゼ / エストロゲン受容体 / 遺伝子多型

研究実績の概要

アスリートの競技力は、主に骨格筋の筋線維組成などに起因する身体機能やケガに対する抵抗性によって規定されることから、本研究ではケガに対する抵抗性に関する検討を行っている。特に、筋肉や骨、靭帯のケガの発生頻度には性差が存在することから、性ホルモンに関連する遺伝子多型がアスリートのケガに及ぼす影響を検討している。
研究2年目の本年度は、昨年と同様にトップレベルの日本人アスリート1311名を対象として、骨に関するケガである疲労骨折とエストロゲン作用に関連する遺伝子多型の関連を検討した。具体的には、ESR1 (rs2234693)およびCYP19A1 (rs936306)をTaqMan法を用いて解析した。その結果、CYP19A1多型のTT型を有する男性アスリートにおいて、過去の疲労骨折の受傷率が有意に低く、競技種目や競技歴で補正後も有意な関連が認められた。一方、女性アスリート全体においては、有意な関連は認められなかったが、対象者を月経異常を有する女性アスリートのみとした場合には男性アスリートと同様にTT型において過去の疲労骨折の受傷率が有意に低かった。ESR1 rs2234693多型と過去の疲労骨折の受傷率については、男女ともに有意な関連は認められなかった。
CYP19A1 rs936306多型は血中エストラジオール濃度に関連し、Tアレルを有する閉経後女性では血中エストラジオール濃度がCアレル保有者よりも高いことが報告されている。エストロゲンの作用は骨代謝において重要な役割を有していることから、血中エストラジオール濃度が高いと考えられるTT型で疲労骨折の受傷率が低かった可能性がある。正常月経を有する女性アスリートにおいて有意な関連が認められなかった理由として、元々の血中エストラジオール濃度が高く、多型の影響が男性や月経異常を有する女性と比べて小さかった可能性が考えられる。

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

本年度の研究では、エストロゲン作用に関連するアロマターゼおよびエストロゲン受容体の遺伝子多型と疲労骨折の関連について検討を実施し、アロマターゼの遺伝子多型であるCYP19A1 rs936306が過去の疲労骨折の受傷率に関連することを明らかにした。本知見は、アスリートにおけるケガの感受性に遺伝的な素因が関連することを示唆するデータの一部であることから、研究は順調に進行していると考えられる。

今後の研究の推進方策

本年度までの研究は全て横断的な研究であり、縦断的にケガの発症率を調査したものではない。そこで次年度以降の研究では、アスリートを縦断的に追跡しこれまでに関連が認められている遺伝子多型とケガの発症の関連を検討することを予定している。

研究成果

• [国際共同研究] Liverpool John Moores University(英国)
  • 国名: 英国
  • 外国機関名: Liverpool John Moores University
• [国際共同研究] Kazan State Medical University/Ural State University/South Ural State Medical University(ロシア連邦)
  • 国名: ロシア連邦
  • 外国機関名: Kazan State Medical University/Ural State University/South Ural State Medical University
  • 他の機関数: 3
• [国際共同研究] University of Southern California(米国)
  • 国名: 米国
  • 外国機関名: University of Southern California
• [国際共同研究] The University of Auckland(ニュージーランド)
  • 国名: ニュージーランド
  • 外国機関名: The University of Auckland
• [雑誌論文] Increased expression of the mitochondrial derived peptide, MOTS-c, in skeletal muscle of healthy aging men is associated with myofiber composition (2020)
  • 著者名/発表者名: D’Souza Randall F.、Woodhead Jonathan S. T.、Hedges Christopher P.、Zeng Nina、Wan Junxiang、Kumagai Hiroshi、Lee Changhan、Cohen Pinchas、Cameron-Smith David、Mitchell Cameron J.、Merry Troy L.
  • 雑誌名: Aging 巻: 12 ページ: 5244-5258
  • DOI: 10.18632/aging.102944
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Regular aerobic exercise improves sexual function assessed by the Aging Males’ Symptoms questionnaire in adult men (2020)
  • 著者名/発表者名: Kumagai Hiroshi、Myoenzono Kanae、Yoshikawa Toru、Tsujimoto Takehiko、Shimomura Kosei、Maeda Seiji
  • 雑誌名: The Aging Male 巻: 12 ページ: 1～8
  • DOI: 10.1080/13685538.2020.1724940
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The association of HFE gene H63D polymorphism with endurance athlete status and aerobic capacity: novel findings and a meta-analysis. (2020)
  • 著者名/発表者名: Semenova EA, Miyamoto-Mikami E, Akimov EB, Al-Khelaifi F, Murakami H, Zempo H, Kostryukova ES, Kulemin NA, Larin AK, Borisov OV, Miyachi M, Popov DV, Boulygina EA, Takaragawa M, Kumagai H, Naito H, Pushkarev VP, Dyatlov DA, Lekontsev EV, Pushkareva YE, Andryushchenko LB, Elrayess MA, Generozov EV, Fuku N, Ahmetov II
  • 雑誌名: European Journal of Applied Physiology 巻: 120 ページ: 665-673
  • DOI: 10.1007/s00421-020-04306-8
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Incremental short maximal exercise increases urinary liver‐type fatty acid‐binding protein in adults without CKD (2020)
  • 著者名/発表者名: Kosaki Keisei、Kamijo‐Ikemori Atsuko、Sugaya Takeshi、Kumamoto Shota、Tanahashi Koichiro、Kumagai Hiroshi、Kimura Kenjiro、Shibagaki Yugo、Maeda Seiji
  • 雑誌名: Scandinavian Journal of Medicine & Science in Sports 巻: 30 ページ: 709～715
  • DOI: 10.1111/sms.13618
  • 査読あり
• [雑誌論文] COL5A1 rs12722 polymorphism is not associated with passive muscle stiffness and sports-related muscle injury in Japanese athletes (2019)
  • 著者名/発表者名: Miyamoto-Mikami Eri、Miyamoto Naokazu、Kumagai Hiroshi、Hirata Kosuke、Kikuchi Naoki、Zempo Hirofumi、Kimura Noriko、Kamiya Nobuhiro、Kanehisa Hiroaki、Naito Hisashi、Fuku Noriyuki
  • 雑誌名: BMC Medical Genetics 巻: 20 ページ: 192
  • DOI: 10.1186/s12881-019-0928-2
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Deterioration of sexual function is associated with central hemodynamics in adult Japanese men (2019)
  • 著者名/発表者名: Kumagai Hiroshi、Yoshikawa Toru、Kosaki Keisei、Myoenzono Kanae、Maeda Seiji
  • 雑誌名: Hypertension Research 巻: 43 ページ: 36～44
  • DOI: 10.1038/s41440-019-0336-1
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of sleep efficiency on salivary metabolite profile and cognitive function during exercise in volleyball athletes. (2019)
  • 著者名/発表者名: Akazawa Nobuhiko, Kobayashi Naoko, Nakamura Yuki, Kumagai Hiroshi, Choi Youngju, Maeda Seiji.
  • 雑誌名: European Journal of Applied Physiology 巻: 119 ページ: 2215-2223
  • DOI: 10.1007/s00421-019-04205-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Role of High Physical Fitness in Deterioration of Male Sexual Function in Japanese Adult Men (2019)
  • 著者名/発表者名: Kumagai Hiroshi、Yoshikawa Toru、Myoenzono Kanae、Kosaki Keisei、Akazawa Nobuhiko、Tanahashi Koichiro、Tagawa Kaname、Zempo-Miyaki Asako、Maeda Seiji
  • 雑誌名: American Journal of Men's Health 巻: 13 ページ: -
  • DOI: 10.1177/1557988319849171
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 成人男性における有酸素性運動トレーニングはAMSスコアを改善する (2019)
  • 著者名/発表者名: 熊谷仁、妙圓園香苗、吉川 徹、前田清司
  • 学会等名: 第19回日本メンズヘルス医学会
• [学会発表] 運動とテストステロン (2019)
  • 著者名/発表者名: 前田清司、熊谷仁
  • 学会等名: 第19回日本メンズヘルス医学会
  • 招待講演