エピゲノム・メタゲノム交互作用解析による学童期の健康に与える影響の解明

2021 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 20H03928
• 研究機関: 山梨大学
• 研究代表者: 三宅 邦夫 山梨大学, 大学院総合研究部, 准教授 (60550712)
• 研究分担者: 篠原 亮次 山梨大学, 大学院総合研究部, 特任教授 (00633116) ; 山縣 然太朗 山梨大学, 大学院総合研究部, 教授 (10210337) ; 望月 和樹 山梨大学, 大学院総合研究部, 教授 (80423838)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: 出生コホート / 腸内細菌叢 / 遺伝子多型 / DNAメチル化 / DOHaD

研究実績の概要

胎児期や乳幼児期の環境要因が成長後の健康、疾患リスクにつながるというDOHaD（Developmental Origins of Health and Disease）説が提唱されいる。その分子メカニズムとして、これまでエピジェネティクス特にDNAメチル化に焦点が当てられ研究が進められているが、十分な立証には至っていない。
本研究は、大規模な出生コホートから胎児期から幼児期の環境要因が学童期の健康リスク特に肥満・やせ、アレルギー、神経発達に及ぼす影響について、遺伝的背景を考慮してエピゲノムおよび腸内細菌メタゲノム解析の両面からアプローチし、遺伝子ー環境相互作用によるDOHaD分子メカニズムを明らかにすることを目的とする。
今年度は８歳児694名に対して対面調査を行い、血液検体、糞便を回収した。一塩基多型(SNPs)解析候補として代謝や疾患関連遺伝子を96SNPs選定し、条件検討により最適プライマーの選定を行い、多検体での解析フォーマットを確立した。また糞便からのDNA抽出方法を検証し、約900検体の糞便からDNAを抽出、保管している。その内の520検体について次世代シークエンサーにより16SrRNAデータを取得した。また疫学解析から出生前の母親の喫煙状況と子供の喘息リスクの関連、さらに妊娠中の栄養環境と子供の発達に与える影響について統計解析を行い、現在論文投稿中である。今後はさらにゲノム、エピゲノム、メタゲノムデータを取得し、分子疫学的解析を行う予定である。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

コロナ禍の影響で試薬の入手が困難であったため、当初の計画からはやや遅れている。

今後の研究の推進方策

対面調査による検診、生体試料の収集を推進する。
糞便検体からDNAを抽出し、メタゲノム解析を行う。
これまでに抽出したDNAを用いてSNPs解析を行う。
得られた遺伝子多型、メタゲノムデータを用いて分子疫学解析を実施する。

研究成果

• [雑誌論文] High Incidence of Atopic Dermatitis among Children Whose Fathers Work in Primary Industry: The Japan Environment and Children’s Study (JECS) (2022)
  • 著者名/発表者名: Yokomichi Hiroshi、Mochizuki Mie、Kojima Reiji、Horiuchi Sayaka、Ooka Tadao、Akiyama Yuka、Miyake Kunio、Kushima Megumi、Otawa Sanae、Shinohara Ryoji、Yamagata Zentaro、on behalf of the Japan Environment and Children’s Study Group
  • 雑誌名: International Journal of Environmental Research and Public Health 巻: 19 ページ: 1761～1761
  • DOI: 10.3390/ijerph19031761
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mother’s iodine exposure and infants’ hypothyroidism: the Japan Environment and Children’s Study (JECS) (2022)
  • 著者名/発表者名: Yokomichi Hiroshi、Mochizuki Mie、Kojima Reiji、Horiuchi Sayaka、Ooka Tadao、Akiyama Yuka、Miyake Kunio、Kushima Megumi、Otawa Sanae、Shinohara Ryoji、Yamagata Zentaro
  • 雑誌名: Endocrine Journal 巻: 69 ページ: 9～21
  • DOI: 10.1507/endocrj.EJ21-0168
  • 査読あり
• [雑誌論文] Association of allele-specific methylation of the <i>ASNS</i> gene with asparaginase sensitivity and prognosis in T-ALL (2022)
  • 著者名/発表者名: Akahane K, Kimura S, Miyake K, Watanabe A, Kagami K, Yoshimura K, Shinohara T, Harama D, Kasai S, Goi K, Kawai T, Hata K, Kiyokawa N, Koh K, Imamura T, Horibe K, Look AT, Minegishi M, Sugita K, Takita J, Inukai T.
  • 雑誌名: Blood Advances 巻: 6 ページ: 212～224
  • DOI: 10.1182/bloodadvances.2021004271
  • 査読あり
• [雑誌論文] DNA methylation of GFI1 as a mediator of the association between prenatal smoking exposure and ADHD symptoms at 6?years: the Hokkaido Study on Environment and Children’s Health (2021)
  • 著者名/発表者名: Miyake Kunio、Miyashita Chihiro、Ikeda-Araki Atsuko、Miura Ryu、Itoh Sachiko、Yamazaki Keiko、Kobayashi Sumitaka、Masuda Hideyuki、Ooka Tadao、Yamagata Zentaro、Kishi Reiko
  • 雑誌名: Clinical Epigenetics 巻: 13 ページ: 74
  • DOI: 10.1186/s13148-021-01063-z
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of prenatal exposure to phthalates on epigenome-wide DNA methylations in cord blood and implications for fetal growth: The Hokkaido Study on Environment and Children's Health (2021)
  • 著者名/発表者名: Miura Ryu、Ikeda-Araki Atsuko、Ishihara Toru、Miyake Kunio、Miyashita Chihiro、Nakajima Tamie、Kobayashi Sumitaka、Ishizuka Mayumi、Kubota Takeo、Kishi Reiko
  • 雑誌名: Science of The Total Environment 巻: 783 ページ: 147035～147035
  • DOI: 10.1016/j.scitotenv.2021.147035
  • 査読あり
• [雑誌論文] Association between gestational hair dye use and allergies at 3 years old: the Japan environment and Children's study (2021)
  • 著者名/発表者名: Kojima Reiji、Shinohara Ryoji、Horiuchi Sayaka、Otawa Sanae、Yokomichi Hiroshi、Akiyama Yuka、Ooka Tadao、Miyake Kunio、Yamagata Zentaro
  • 雑誌名: Environmental Research 巻: 201 ページ: 111530～111530
  • DOI: 10.1016/j.envres.2021.111530
  • 査読あり
• [雑誌論文] Epigenetic Modification of Death Receptor Genes for TRAIL and TRAIL Resistance in Childhood B-Cell Precursor Acute Lymphoblastic Leukemia (2021)
  • 著者名/発表者名: Watanabe Atsushi、Miyake Kunio、Akahane Koshi、Goi Kumiko、Kagami Keiko、Yagita Hideo、Inukai Takeshi
  • 雑誌名: Genes 巻: 12 ページ: 864～864
  • DOI: 10.3390/genes12060864
  • 査読あり
• [雑誌論文] Association of the incidence of atopic dermatitis until 3 years old with birth month and with sunshine duration and humidity in the first 6 months of life: Japan Environment and Children’s Study (2021)
  • 著者名/発表者名: Yokomichi Hiroshi、Mochizuki Mie、Tsuchida Akiko、Kojima Reiji、Horiuchi Sayaka、Ooka Tadao、Akiyama Yuka、Miyake Kunio、Otawa Sanae、Shinohara Ryoji、Inadera Hidekuni、Yamagata Zentaro
  • 雑誌名: BMJ Open 巻: 11 ページ: e047226～e047226
  • DOI: 10.1136/bmjopen-2020-047226
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Screening of frequent variants associated with congenital hypothyroidism: a comparison with next generation sequencing (2021)
  • 著者名/発表者名: Watanabe Daisuke、Yagasaki Hideaki、Narusawa Hiromune、Saito Tomohiro、Mitsui Yumiko、Miyake Kunio、Ohta Masanori、Inukai Takeshi
  • 雑誌名: Endocrine Journal 巻: 68 ページ: 1411～1419
  • DOI: 10.1507/endocrj.EJ21-0353
  • 査読あり
• [雑誌論文] Gestational body weight gain and risk of low birth weight or macrosomia in women of Japan: a nationwide cohort study (2021)
  • 著者名/発表者名: Uchinuma Hiroyuki、Tsuchiya Kyoichiro、Sekine Tetsuo、Horiuchi Sayaka、Kushima Megumi、Otawa Sanae、Yokomichi Hiroshi、Miyake Kunio、Akiyama Yuka、Ooka Tadao、Kojima Reiji、Shinohara Ryoji、Hirata Shuji、Yamagata Zentaro、Japan Environment and Children’s Study Group
  • 雑誌名: International Journal of Obesity 巻: 45 ページ: 2666～2674
  • DOI: 10.1038/s41366-021-00947-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Association between Household Income and Allergy Development in Children: The Japan Environment and Children’s Study (2021)
  • 著者名/発表者名: Kojima Reiji、Shinohara Ryoji、Kushima Megumi、Horiuchi Sayaka、Otawa Sanae、Yokomichi Hiroshi、Akiyama Yuka、Ooka Tadao、Miyake Kunio、Yamagata Zentaro、the Japan Environment and Children’s Study Group
  • 雑誌名: International Archives of Allergy and Immunology 巻: 183 ページ: 201～209
  • DOI: 10.1159/000519153
  • 査読あり
• [雑誌論文] Elective cesarean delivery at term and its effects on respiratory distress at birth in Japan: The Japan Environment and Children's Study (2021)
  • 著者名/発表者名: Horiuchi Sayaka、Shinohara Ryoji、Otawa Sanae、Kushima Megumi、Akiyama Yuka、Ooka Tadao、Kojima Reiji、Yokomichi Hiroshi、Miyake Kunio、Yamagata Zentaro、The Japan Environment and Children's Study Group
  • 雑誌名: Health Science Reports 巻: 4 ページ: e421
  • DOI: 10.1002/hsr2.421
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Association between Maternal Exposure to Chemicals during Pregnancy and the Risk of Foetal Death: The Japan Environment and Children’s Study (2021)
  • 著者名/発表者名: Ooka Tadao、Horiuchi Sayaka、Shinohara Ryoji、Kojima Reiji、Akiyama Yuka、Miyake Kunio、Otawa Sanae、Yokomichi Hiroshi、Yamagata Zentaro、on behalf of the Japan Environment and Children’s Study Group
  • 雑誌名: International Journal of Environmental Research and Public Health 巻: 18 ページ: 11748～11748
  • DOI: 10.3390/ijerph182211748
  • 査読あり
• [雑誌論文] Influence of Maternal Active and Secondhand Smoking during Pregnancy on Childhood Obesity at 3 Years of Age: A Nested Case?Control Study from the Japan Environment and Children’s Study (JECS) (2021)
  • 著者名/発表者名: Horiuchi Sayaka、Shinohara Ryoji、Otawa Sanae、Kushima Megumi、Akiyama Yuka、Ooka Tadao、Kojima Reiji、Yokomichi Hiroshi、Miyake Kunio、Hirai Hiroyuki、Hashimoto Koichi、Shimabukuro Michio、Yamagata Zentaro、Japan Environment and Children’s Study Group
  • 雑誌名: International Journal of Environmental Research and Public Health 巻: 18 ページ: 12506～12506
  • DOI: 10.3390/ijerph182312506
  • 査読あり
• [雑誌論文] Factors of parental COVID-19 vaccine hesitancy: A cross sectional study in Japan (2021)
  • 著者名/発表者名: Horiuchi Sayaka、Sakamoto Haruka、Abe Sarah K.、Shinohara Ryoji、Kushima Megumi、Otawa Sanae、Yui Hideki、Akiyama Yuka、Ooka Tadao、Kojima Reiji、Yokomichi Hiroshi、Miyake Kunio、Mizutani Takashi、Yamagata Zentaro
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 16 ページ: e0261121
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0261121
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] STAT3活性化変異を有する節外性NK/T細胞リンパ腫・鼻型はCD30を高発現する (2021)
  • 著者名/発表者名: 大石 直輝，佐藤 啓，川島 一郎，瀬川 高弘，三宅 邦夫， 望月 邦夫，桐戸 敬太，近藤 哲夫
  • 学会等名: 第61回日本リンパ網内系学会総会
• [学会発表] ヒトiPS細胞を用いた発生初期からのタバコ煙曝露による神経細胞分化への影響 (2021)
  • 著者名/発表者名: 三宅 邦夫
  • 学会等名: 日本環境変異原ゲノム学会第50回記念大会
• [備考] 山梨大学大学院総合研究部医学域社会医学講座ホームページ
  • URL: https://www.med.yamanashi.ac.jp/social/heal0sci/
• [産業財産権] 胃がん細胞の増殖抑制剤、胃がんの腫瘍形成抑制剤、胃がんを治療するための医薬、及び薬効予測方法 (2021)
  • 発明者名: 犬飼 岳史、渡邊 敦、赤羽 弘資、三宅 邦夫
  • 権利者名: 国立大学法人山梨大学
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 特願 2021-116120