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2012 年度 実施状況報告書

CNV関連糖尿病の疾患概念の構築

研究課題

研究課題/領域番号 24659439
研究機関東北大学

研究代表者

片桐 秀樹  東北大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (00344664)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2014-03-31
キーワード2型糖尿病 / ゲノム / 疾患関連遺伝子
研究概要

2型糖尿病の発症には遺伝的因子が大きく関わる。SNP解析でこれまで報告された2型糖尿病関連遺伝子の発症に寄与する割合は低く(オッズ比は高々1.4程度)、遺伝的素因を十分には説明できていない。我々はゲノムコピー数多型(CNV)に注目して検討を進め、第4染色体サブテロメア領域に、2型糖尿病に比較的高頻度に見いだされ、大きく発症に関連(オッズ比:14.7)するCNVを発見した。そこで本研究では、このCNV糖尿病ともいうべき疾患概念の提唱を目指して、CNVの2型糖尿病との関連やコピー数を簡便に解析する解析手法の開発にむけた研究を進めている。
まず、第4番染色体4p16.3サブテロメア領域のCNVが2型糖尿病と強い関連を持つことを見出した手法を応用し、ゲノムワイドにCNVと2型糖尿病との関連の検討を進めた。これにより、4p16.3以外の複数の領域でのCNVが2型糖尿病と関連を持つ現象を得つつある。さらに症例を増やして検討することを計画している。
次に、高密度カスタムオリゴヌクレオチドマイクロアレイを隠れマルコフモデルで解析するという極めて複雑な解析手法を用いるのではなく、簡便な第4番染色体4p16.3サブテロメア領域コピー数多型に対する簡便な判定法の開発を目指している。移動平均法での解析結果を反映するプローブをピックアップし、その配列情報に基づいてプライマーを設計し、これらのプライマーを用いて定量PCRを行う手法を検討したが、やはり、目的以外のPCR産物の混入などにより、解析に困難を極めた。現在、マスアレイを用いた定量を行うことで、安定したデータを得ることに成功しつつあり、検討を進めている。

現在までの達成度 (区分)
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

2型糖尿病の発症には遺伝的因子が大きく関わる。SNP解析でこれまで報告された2型糖尿病関連遺伝子の発症に寄与する割合は低く(オッズ比は高々1.4程度)、遺伝的素因を十分には説明できていない。我々はゲノムコピー数多型(CNV)に注目して検討を進め、第4染色体サブテロメア領域に、2型糖尿病に比較的高頻度に見いだされ、大きく発症に関連(オッズ比:14.7)するCNVを発見した。そこで本研究では、このCNV糖尿病ともいうべき疾患概念の提唱を目指して、CNVの2型糖尿病との関連やコピー数を簡便に解析する解析手法の開発にむけた研究を進めている。
まず、第4番染色体4p16.3サブテロメア領域のCNVが2型糖尿病と強い関連を持つことを見出した手法を応用し、ゲノムワイドにCNVと2型糖尿病との関連の検討を進めた。これにより、4p16.3以外の複数の領域でのCNVが2型糖尿病と関連を持つ結果を得つつあり、計画通りの順調な進捗と考えられる。
次に、高密度カスタムオリゴヌクレオチドマイクロアレイを隠れマルコフモデルで解析するという極めて複雑な解析手法を用いるのではなく、簡便な第4番染色体4p16.3サブテロメア領域コピー数多型に対する簡便な判定法の開発を目指している。移動平均法での解析結果を反映するプローブをピックアップし、その配列情報に基づいてプライマーを設計し、これらのプライマーを用いて定量PCRを行う手法を検討したが、やはり、目的以外のPCR産物の混入などにより、解析に困難を極めた。現在、マスアレイを用いた定量を行うことで、安定したデータを得ることに成功しつつある。大きな打開策が見出された段階であり、この点も順調と考えられる。

今後の研究の推進方策

第4番染色体4p16.3サブテロメア領域以外のCNVと2型糖尿病発症との関連の検討
については、さらに解析症例を増やし、現在見出されつつある領域に絞って解析を行う。これにより、それぞれの領域におけるCNVの頻度やその多型の種類、糖尿病発症との関連について詳細に検討することを計画している。
次に、第4番染色体4p16.3サブテロメア領域コピー数多型に対する簡便な判定法の開発として、マスアレイを用いることにより、簡便かつ詳細なCNV解析が行えることとなった。これについても、症例を増やすとともに、患者の家族内解析を進め、CNVの種類と家系内糖尿病の有無との関連を詳細に検討することを計画している。
第4番染色体4p16.3領域におけるコピー数の減少を認めた13名の2型糖尿病患者は、いずれも両親のいずれかが糖尿病で、家族歴が濃厚である。そこで、糖尿病・非糖尿病を問わず、承諾を得られた第三度以内の近親者から採血し、末梢白血球からDNAを採取し、高密度カスタムオリゴヌクレオチドマイクロアレイや新たな簡便解析手法を用いて、CNVの有無とその範囲を特定する。本解析を行うことにより、このCNVが遺伝するものであるのか、その場合の遺伝形式はどのようなものであるか、コピー数変化の起こる範囲は保存されているのか、を検討することを計画している。
これらの解析を通じ、CNV糖尿病とでもいうべき新たな糖尿病の疾患概念の構築につなげることを目指した研究を推進する。

次年度の研究費の使用計画

該当なし。

  • 研究成果

    (24件)

すべて 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (17件) (うち招待講演 17件)

  • [雑誌論文] Blockade of the Nuclear Factor-κB Pathway in the Endothelium Prevents Insulin Resistance and Prolongs Life Spans.2012

    • 著者名/発表者名
      Hasegawa Y, Saito T, Ogihara T, Ishigaki Y, Yamada T, Imai J, Uno K, Gao J, Kaneko K, Shimosawa T, Asano T, Fujita T, Oka Y, Katagiri H.
    • 雑誌名

      Circulation

      巻: 125 ページ: 1122-1133

    • DOI

      10.1161/CIRCULATIONAHA.111.054346

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Atf6α-null mice are glucose intolerant due to pancreatic β-cell failure on a high-fat diet but partially resistant to diet-induced insulin resistance.2012

    • 著者名/発表者名
      Usui M, Yamaguchi S, Tanji Y, Tominaga R, Ishigaki Y, Fukumoto M, Katagiri H, Mori K, Oka Y, Ishihara H.
    • 雑誌名

      Metabolism

      巻: 61(8) ページ: 1118-1128

    • DOI

      10.1016/j.metabol.2012.01.004

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Brain-derived neurotrophic factor protects against cardiac dysfunction after myocardial infarction via a central nervous system-medeiated pathway2012

    • 著者名/発表者名
      Okada S, Yokoyama M, Toko H, Tateno K, Moriya J, Shimizu I, Nojima A, Ito T, Yoshida Y, Kobayashi Y, Katagiri H, Minamino T, Komuro I.
    • 雑誌名

      Arterioscler Thromb Vasc Biol

      巻: 32(8) ページ: 1902-1909

    • DOI

      10.1161/ATVBAHA.112.248930

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A case of slowly progressive type 1 diabetes maintaining insulin independence for 10 years with α-glucosidase inhibitor monotherapy.2012

    • 著者名/発表者名
      Munakata Y, Yamada T, Takahashi K, Tsukita S, Takahashi K, Sawada S, Imai J, Ishigaki Y, Oka Y, Katagiri H
    • 雑誌名

      Internal Medicine

      巻: 51(24) ページ: 3391-3394

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Importance of endothelial NF-B signaling in vascular remodeling and aortic aneurysm formation.2012

    • 著者名/発表者名
      Saito T, Hasegawa Y, Ishigaki Y, Yamada T, Gao J, Imai J, Uno K, Kaneko K, Ogihara T, Shimosawa T, Asano T, Fujita T, Oka Y, Katagiri H.
    • 雑誌名

      Cardiovascular Research

      巻: 97(1) ページ: 106-114

    • DOI

      10.1093/cvr/cvs298

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hepatic glucokinase modulates obesity predisposition by regulating BAT thermogenesis via neural signals.2012

    • 著者名/発表者名
      Tsukita S, Yamada T, Uno K, Takahashi K, Kaneko K, Ishigaki Y, Imai J, Hasegawa Y, Sawada S, Ishihara H, Oka Y, Katagiri H.
    • 雑誌名

      Cell Metab

      巻: 16(6) ページ: 825-832

    • DOI

      10.1016/j.cmet

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chronic mild stress alters circadian expressions of molecular clock genes in the liver.2012

    • 著者名/発表者名
      Takahashi K, Yamada T, Tsukita S, Kaneko K, Shirai Y, Munakata Y, Ishigaki Y, Imai J, Uno K, Hasegawa Y, Sawada S, Oka Y, Katagiri H
    • 雑誌名

      Am J Physiol Endocrinol Metab

      巻: 304(3) ページ: E301-309

    • DOI

      10.1152/ajpendo.00388.2012

    • 査読あり
  • [学会発表] Neuronal Information Highways for Systemic Regulation of Glucose and Energy Metabolism2013

    • 著者名/発表者名
      Hideki Katagiri
    • 学会等名
      International Symposium on Development of Medical Technologies for Treating Intractable Cancers and Cardiovascular Diseases
    • 発表場所
      Tokyo
    • 年月日
      20130301-20130302
    • 招待講演
  • [学会発表] 多臓器連環による循環・代謝のダイナミズム2012

    • 著者名/発表者名
      片桐 秀樹
    • 学会等名
      第16回日本心血管内分泌代謝学会総会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      20121123-20121124
    • 招待講演
  • [学会発表] 神経系を介した臓器間相互作用による体重調整2012

    • 著者名/発表者名
      山田哲也、岡芳知、片桐秀樹
    • 学会等名
      第16回 日本心血管内分泌代謝学会学術総会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      20121123-20121124
    • 招待講演
  • [学会発表] Bach1 deficiency protects pancreatic beta cells from oxidative stress injury2012

    • 著者名/発表者名
      Keiichi Kondo, Y. Ishigaki, J. Gao, T. Yamada, J. Imai, S. Sawada, A. Muto, Y. Oka, K. Igarashi, H. Katagiri
    • 学会等名
      48th European Association for the Study of Diabetes Annual Meeting
    • 発表場所
      Berlin,Germany
    • 年月日
      20121001-20121005
    • 招待講演
  • [学会発表] 動脈硬化を操る代謝シグナルネットワークの解明から治療へ The atherosclerosis puzzle:Bringing up new Matabolic pieces2012

    • 著者名/発表者名
      片桐 秀樹
    • 学会等名
      第44回日本動脈硬化学会総会・学術集会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      20120719-20120720
    • 招待講演
  • [学会発表] Hepatic Glucokinase Negatively Regulates BAT Thermogenesis via a Neural Pathway2012

    • 著者名/発表者名
      Sohei Tsukita, Tetsuya Yamada, Kenji Uno, Yoshitomo Oka, Hideki Katagiri
    • 学会等名
      72nd American Diabetes Association
    • 発表場所
      Philadelphia,USA
    • 年月日
      20120608-20120610
    • 招待講演
  • [学会発表] 糖代謝と自律神経:神経ネットワークの解明2012

    • 著者名/発表者名
      片桐 秀樹
    • 学会等名
      第55回日本糖尿病学会年次学術集会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      20120517-20120519
    • 招待講演
  • [学会発表] 褐色脂肪組織における熱産生調節につながる組織間ネットワーク2012

    • 著者名/発表者名
      突田壮平、山田哲也、宇野健司、高橋圭、浅井洋一郎、白井勇太、宗像佑一郎、金子慶三、澤田正二郎、長谷川豊、今井淳太、石垣泰、岡芳知、片桐秀樹
    • 学会等名
      第55回日本糖尿病学会年次学術集会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      20120517-20120519
    • 招待講演
  • [学会発表] 継続した避難所巡回診療により見えてきた災害時の糖尿病医療の問題点とその対策2012

    • 著者名/発表者名
      児玉慎二郎、石垣泰、今井淳太、山田哲也、岡芳知、片桐秀樹
    • 学会等名
      第55回日本糖尿病学会年次学術集会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      20120517-20120519
    • 招待講演
  • [学会発表] mTOR抑制因子であるDEPTORが糖エネルギー代謝に与える影響の解明2012

    • 著者名/発表者名
      千葉弓子、宇野健司、片桐秀樹
    • 学会等名
      第55回日本糖尿病学会年次学術集会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      20120517-20120519
    • 招待講演
  • [学会発表] 臓器間ネットワークとメタボリックシンドローム2012

    • 著者名/発表者名
      片桐 秀樹
    • 学会等名
      第49回日本臨床分子医学会学術集会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      20120413-20120414
    • 招待講演
  • [学会発表] 臓器間ネットワークによる膵β細胞制御機構

    • 著者名/発表者名
      今井 淳太、片桐 秀樹
    • 学会等名
      第85回日本内分泌学会学術総会
    • 発表場所
      名古屋
    • 招待講演
  • [学会発表] 神経系を介した臓器間相互作用による体重調節機構

    • 著者名/発表者名
      山田哲也、片桐秀樹、岡 芳知
    • 学会等名
      第85回日本内分泌学会学術総会
    • 発表場所
      名古屋
    • 招待講演
  • [学会発表] 非侵襲的陽圧換気療法の使用により著明な体重減少を呈した肥満低換気症候群の一例

    • 著者名/発表者名
      浅井 洋一郎、宇野 健司、田中 満実子、宗像 佑一郎、高橋 圭、今井 淳太、山田 哲也、石垣 泰、岡 芳知、片桐 秀樹
    • 学会等名
      第30回日本肥満症治療学会学術集会
    • 発表場所
      東京
    • 招待講演
  • [学会発表] 個体レベルでの代謝調節と循環~血圧から寿命の制御まで~

    • 著者名/発表者名
      片桐 秀樹
    • 学会等名
      第1回日本肺循環学会学術集会
    • 発表場所
      東京
    • 招待講演
  • [学会発表] Metabolic Information Highway~個体レベルでの代謝制御機構~

    • 著者名/発表者名
      片桐 秀樹
    • 学会等名
      神経組織の成長・再生・移植研究会第27回学術集会
    • 発表場所
      東京
    • 招待講演
  • [学会発表] Regulation of pancreatic beta-cells by Inter-organ Networks

    • 著者名/発表者名
      Junta Imai, Hideki Katagiri
    • 学会等名
      第4回アジア糖尿病学会・第9回国際糖尿病連合西太平洋総会
    • 発表場所
      京都
    • 招待講演

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公開日: 2014-07-24  

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