テーラーメイド栄養を目指した分子基盤研究

2021 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 19K11709
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 五十嵐 麻希 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 特任助教 (10623035)
• 研究分担者: 高田 修治 国立研究開発法人国立成育医療研究センター, システム発生・再生医学研究部, 部長 (20382856) ; 栗木 清典 静岡県立大学, 食品栄養科学部, 教授 (20543705) ; 加藤 久典 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 特任教授 (40211164) ; 福井 由宇子 国立研究開発法人国立成育医療研究センター, 分子内分泌研究部, (非)研究員 (50342639) ; 賈 慧娟 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 特任准教授 (60456324) ; 目加田 優子 文教大学, 健康栄養学部, 准教授 (60617281) ; 長幡 友実 東海学園大学, 健康栄養学部, 准教授 (40512512) ; 小久保 友貴 愛知淑徳大学, 健康医療科学部, 准教授 (10610066)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: テーラーメイド栄養 / アルコール脱水素酵素 / 一塩基多型 / プレシジョン栄養 / 食事画像調査 / rs671 / BMI / ゲノム編集マウス

研究実績の概要

テーラーメイド栄養を目指した分子基盤の構築を目的として研究を行い、下記4つの成果を得た。
1）日本人約1万2千人の食物摂取頻度データを用い、アルデヒド脱水素酵素遺伝子の一塩基多型（rs671）と54種類の食行動およびBMIとの関連解析を行った。男女それぞれに、33種類の食行動がBMIと関連すること、rs671が食行動とBMIを修飾すること、さらにrs671の遺伝型により特徴的な食行動がBMIと関連していることを見出した。この成果は、学会発表を経て現在論文投稿中である。
2）スマートフォンアプリケーションを用いた食事画像法による食事調査を開発した。大学生19人において、秤量法との比較による妥当性検証した結果、ほとんどの栄養素で高い妥当性を示した。今後は、この方法を用いて遺伝子多型と栄養素の関連解析を行う予定である。この成果は、学会発表および論文投稿準備中である。
3）静岡県在住の83人の四季食事調査結果を用い、肥満指標に対して約66万か所の一塩基多型との関連解析の結果、アルコール脱水素酵素の一塩基多型と肥満指標に関連が認められた。この成果は、学会発表を経て論文投稿準備中である。
4）rs671導入マウスにおける嗜好性解析の結果、導入雄マウスにてうま味嗜好性の低下が認められた。ヒトでは、rs671多型とうま味嗜好性の関連は男性で強いことから、性差においてヒトと共通していた。一方、嗜好性においてはヒトとは共通していなかった。この成果は学会発表予定であり、現在追加の試験を行っている。
以上の成果は、日本人の40%以上が保有するrs671多型が、遺伝的に食行動に多大な影響を与えていることを示す。また、この遺伝子多型は、慢性疾患との関連も強いことから、食行動を最適化することで慢性疾患の予防に繋がる可能性が高い。よって本研究成果は、テーラーメイド栄養の分子基盤となることが期待される。

研究成果

• [雑誌論文] Collection of 2429 constrained headshots of 277 volunteers for deep learning (2022)
  • 著者名/発表者名: Aoto Saki、Hangai Mayumi、Ueno-Yokohata Hitomi、Ueda Aki、Igarashi Maki、Ito Yoshikazu、Tsukamoto Motoko、Jinno Tomoko、Sakamoto Mika、Okazaki Yuka、Hasegawa Fuyuki、Ogata-Kawata Hiroko、Namura Saki、Kojima Kazuaki、Kikuya Masao、Matsubara Keiko、Taniguchi Kosuke、Okamura Kohji
  • 雑誌名: Scientific reports 巻: 12 ページ: 3730
  • DOI: 10.1038/s41598-022-07560-2
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Female-dominant estrogen production in healthy young children before adrenarche. (2021)
  • 著者名/発表者名: Maki Igarashi, Tadayuki Ayabe, Kiwako Yamamoto-Hanada, Keiko Matsubara, Hatoko Sasaki, Mayako Saito-Abe, Miori Sato, Nathan Mise, Akihiko Ikegami, Masayuki Shimono, Reiko Suga, Shouichi Ohga, Masafumi Sanefuji, Masako Oda, Hiroshi Mitsubuchi, Takehiro Michikawa, Shin Yamazaki, Shoji Nakayama, Yukihiro Ohya, Maki Fukami
  • 雑誌名: Endocrine connections 巻: 10 ページ: 1221-1226
  • DOI: 10.1530/EC-21-0134.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Dietary supplement use in elementary school children: a Japanese web-based survey (2021)
  • 著者名/発表者名: Ishitsuka Kazue、Sasaki Satoshi、Mezawa Hidetoshi、Konishi Mizuho、Igarashi Maki、Yamamoto-Hanada Kiwako、Nakayama Shoji F.、Ohya Yukihiro
  • 雑誌名: Environmental Health and Preventive Medicine 巻: 26 ページ: 63
  • DOI: 10.1186/s12199-021-00985-7.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Asian-specific SNP influences dietary behaviors in Japanese youth (2022)
  • 著者名/発表者名: Maki Igarashi, Tomomi Nagahata, Yuko Mekata, Yuki Kokubo, Naoki Takayanagi, Noriko Suzuki-Kemuriyama, Hisanori Kato
  • 学会等名: The 8th Asian Congress of Dietetics
  • 国際学会
• [学会発表] アルコール感受性一塩基多型はヒトおよびマウスのうま味嗜好性に影響する (2022)
  • 著者名/発表者名: 五十嵐 麻希、野川 駿、中出 恵梨香、近都 航太、古川 恭平、煙山 紀子、福井 由宇子、 高田 修治、八谷 剛史、高橋 祥子、斉藤 憲司、 賈 慧娟、加藤 久典
  • 学会等名: 第76回 日本栄養食糧学会
• [学会発表] Association between dietary behaviors and BMI modified by the ALDH2 rs671 polymorphism (2022)
  • 著者名/発表者名: Maki Igarashi, Shun Nogawa, Tsuyoshi Hachiya, Kyohei Furukawa, Shoko Takahashi, Huijuan Jia, Kenji Saito, Hisanori Kato
  • 学会等名: International Congress of Nutrition
  • 国際学会
• [学会発表] Development of precision nutrition AI for weight control (2022)
  • 著者名/発表者名: Miyuki Chijiiwa, Maki Igarashi, Shun Nogawa, Tsuyoshi Hachiya, Kyohei Furukawa, Shoko Takahashi, Huijuan Jia, Kenji Saito, Hisanori Kato
  • 学会等名: International Congress of Nutrition
  • 国際学会
• [学会発表] Validity of Calculation Value of Nutrient Intake by Photographic Dietary Assessment (2022)
  • 著者名/発表者名: Tomomi Nagahata, Maki Igarashi, Yuko Mekata, Yuki Kokubo, Naoki Takayanagi, Noriko Suzuki- Kemuriyama, Sosuke Amano, Kiyoharu Aizawa, and Hisanori Kato.
  • 学会等名: International Congress of Nutrition
  • 国際学会
• [学会発表] 個別化栄養を目指した飲酒関連一塩基多型 の遺伝型別・食行動と BMI の特徴解析 (2021)
  • 著者名/発表者名: 五十嵐 麻希、野川 駿、古川 恭平、 八谷 剛史、高橋 祥子、斉藤 憲司、 賈 慧娟、加藤 久典
  • 学会等名: 第75回 日本栄養食糧学会
• [学会発表] 日本人集団における一塩基多型と緑茶摂取 量の関連解析 (2021)
  • 著者名/発表者名: 染谷 駿一、野川 駿、五十嵐 麻希、 古川 恭平、八谷 剛史、賈 慧娟、 加藤 久典
  • 学会等名: 第75回 日本栄養食糧学会
• [学会発表] 肥満に対するアルコールの摂取量と代謝酵素遺伝 子多型の関連、季節の関連 (2021)
  • 著者名/発表者名: 古郡かすみ、可児美月、五十嵐麻希、後藤千穂、栗木清典
  • 学会等名: 第80回 日本公衆衛生学会総会
• [備考] 東京大学 大学院農学生命科学研究科 応用生命化学専攻 健康栄養機能学社会連携講座 研究内容
  • URL: http://park.itc.u-tokyo.ac.jp/food/about.html
• [備考] 東京大学 研究成果 紅茶の消費量に関連する遺伝子領域を日本人集団において発見
  • URL: https://www.a.u-tokyo.ac.jp/topics/topics_20201028-1.html
• [備考] 東京大学 研究成果 日本人集団における魚の摂取頻度に関与する遺伝子領域を発見
  • URL: https://www.a.u-tokyo.ac.jp/topics/topics_20190730-1.html
• [備考] 東京大学 研究成果 日本人集団におけるコーヒーの摂取頻度に関与する遺伝子領域を発見
  • URL: https://www.a.u-tokyo.ac.jp/topics/topics_20190726-1.html