南米モンゴロイド系先住民族の環境適応に関わるゲノム領域の探索

2014 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 25440254
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 檀上 稲穂 東北大学, 東北メディカル・メガバンク機構, 講師 (30415228)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: 南米 / 先住民族 / ゲノム / コピー数多型 / SNP / 適応

研究実績の概要

鹿児島大学 園田俊郎教授（2005年に退官）と愛知癌センター田島和雄全所長（2015年に退官）らは疫学調査のために20年以上の年月をかけて世界中の辺境地域に居住する少数民族約3,500個体から血液検体を採取した。このような民族は外部との接触が極端に少なく他民族との混血などの遺伝的影響が少ないと考えられる。また、検体採取後に滅亡した民族や部族も含まれ、質・量ともに、同等の検体は二度と採取することができない世界的にも貴重かつ希少なコレクションである。報告者らはこのコレクションの中の南米先住民族29部族約550個体からB細胞活を樹立し、この細胞株を用いて南米先住民族の環境適応に関わるゲノム領域を探索することを計画した。南米先住民族の居住地は、標高4000mを越える高地であったり主食となる植物に毒性があるなど、他の大陸での定住よりも過酷な選択がかかっていると考えられる。このような環境適応を明らかにすることで、南米における人類の移動や定住のプロセスが明らかになると期待される。
標的とするゲノム領域として一塩基多型（SNP）およびコピー数多型（CNV）を、環境として高地と毒性植物を摂取する低地を想定している。前年度において、コピー数多型を解析するべき検体を選定するために以下の作業を進めた。全ゲノム70万箇所のSNPデータを用いて血縁個体を排除し、部族間類縁関係を明らかにすることで南米部族をグループ分けし、典型的なSNPパターンを保持すると考えられる個体を選定した。
本年度では、選定された個体間で比較解析を行い、上記環境要因と相関すると考えられるSNPをいくつか同定するとともに、同定されたSNPを保持する遺伝子と機能的に関連する遺伝子群を選定した。

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

平成25年度で血縁解析を行ったところ、部族内、また部族間のhomogeneityが当初の想定以上に高く、血縁個体の排除に時間がかかった。しかし、今年度は環境適応に関連すると考えられるSNPを同定するなど、解析が順調に進行した。

今後の研究の推進方策

前年度で環境適応について解析する個体を選定し、本年度では環境適応に関連すると考えられる候補SNPを絞り込み、当該SNPを保持する遺伝子と機能的に関連のある遺伝子群の検索を行った。次年度はCNV解析を行い、SNP解析では検出されなかった環境適応に関連するゲノム領域について探索を行う予定である。本年度において、高地適応や毒物代謝に関する多くの文献情報を得ることができたことから、これらの情報をCNV解析に適用できると考えている。

次年度使用額が生じた理由

本年度はSNP解析を行った結果、環境適応に関連すると考えられるSNPをいくつか同定することができた。環境適応に関連するその他の既知の候補領域に関する知識はコピー数多型解析を行う際にも必要になると考え、本来の研究計画では次年度の論文執筆時に行う予定であった文献的検索を先行させたため、本年度に行う予定の実験を次年度に行うことになった。

次年度使用額の使用計画

マイクロアレイ解析で検出されたコピー数多型を検証するための実験用試薬類（TaqManプローブ及びプライマーのセットなど）の購入と、論文の英文校正などで使用する予定である。

研究成果

• [雑誌論文] Genome-wide association study of clinically-defined gout identifies multiple risk loci and its association with clinical subtypes (2015)
  • 著者名/発表者名: H Matsuo,K Yamamoto,H Nakaoka,A Nakayama,M Sakiyama,T Chiba,A Takahashi,T Nakamura,H Nakashima,Y Takada,I Danjoh, et al.
  • 雑誌名: Annals of the Rheumatic Diseases 巻: in press ページ: in press
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of A Unique Hepatocellular Carcinoma Line, Li-7, With CD13(+) Cancer Stem Cells Hierarchy And Population Change Upon Its Differentiation During Culture And Effects of Sorafenib (2015)
  • 著者名/発表者名: T Yamada,M Abei,I Danjoh,R Shirota,T Yamashita,I Hyodo,Y Nakamura
  • 雑誌名: BMC cancer 巻: in press ページ: in press
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Validation of multiple single nucleotide variation calls by additional exome analysis with a semiconductor sequencer to supplement data of whole-genome sequencing of a human population (2014)
  • 著者名/発表者名: IN Motoike,M Matsumoto,I Danjoh,F Katsuoka,K Kojima,N Nariai,Y Sato,Y Yamaguchi-Kabata,S Ito,H Kudo,I Nishijima,S Nishikawa,X Pan,R Saito,S Saito,T Saito,M Shirota,K Tsuda,J Yokozawa,K Igarashi,N Minegishi,O Tanabe,N Fuse,M Nagasaki,K Kinoshita,J Yasuda,M Yamamoto
  • 雑誌名: BMC Genomics 巻: 15 ページ: 673
  • DOI: doi:10.1186/1471-2164-15-673
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Population structure and genetic diversity by genome-wide SNP variation in 19 American ethnic groups scross South America (2014)
  • 著者名/発表者名: S Nishikawa,R Saito,N Konno,G Tamiya,N Fuse,Y Nakamura,J Yasuda,I Danjoh
  • 学会等名: The American Society of Human Genetics Annual Meeting
  • 発表場所: San Diego (USA)
  • 年月日: 2014-10-18 – 2014-10-22