門脇孝名誉教授(虎の門病院院長)らの共同研究グループ※は、日本人の2型糖尿病[1]患者を対象としたゲノムワイド関連解析(GWAS)[2]を行い、「糖尿病網膜症[3]」の発症に関わる二つの疾患感受性ゲノム領域[4]を新たに同定しました。本研究成果は、糖尿病網膜症の新しい予防法や治療薬の開発につながると期待できます。糖尿病の合併症の一つである糖尿病網膜症の発症には遺伝要因が関与していることが知られていますが、どのような遺伝因子が関与するかはよく分かっていませんでした。今回、共同研究グループは、日本人2型糖尿病患者1万1097人のゲノムを用いて一塩基多型(SNP)[5]を網羅的に解析し、別の日本人2型糖尿病患者2,983人のゲノムを用いた検証解析を経て、糖尿病網膜症の疾患感受性に関連する二つのゲノム領域(STT3B、PALM2)を同定しました。この解析は、糖尿病網膜症のGWASとしては世界最大規模となります。SNPと疾患との関連を遺伝子単位で解析した結果、EHD3遺伝子と糖尿病網膜症との関連も明らかになりました。Genetics』オンライン版(2021年2月19日付)に掲載されました。実現するプロジェクト(代表者:門脇孝)」による支援を受けて行われました。いった合併症を発症する場合があります。現在、日本における糖尿病の患者数は約1000万人に上り注1)、そのうち約15~23%が「糖尿病網膜症」を発症していると推計されています注2―3)。糖尿病網膜症は日本での代表的な成人の失明原因の一つであり、比較的若い働き盛り世代で視力の障害が起こることが知られています。糖尿病網膜症の予防の基本は、糖尿病患者の血糖値を厳格にコントロールすることです。糖尿病網膜症には遺伝的要因も関与しており、同じような血糖値コントロール状況においても、その発症・進展には個人差が認められます。これまでに国内外の研究機関において、ゲノムワイド関連解析(GWAS)という統計的な手法を用いた糖尿病網膜症の遺伝的要因の解明が試みられてきました。過去の研究の大部分は日本人以外の集団を対象としたものであり、小規模の解析にとどまっていました。共同研究グループはまず、1万1097人の日本人2型糖尿病患者のゲノムを用いて、一塩基多型(SNP)の網羅的な解析を行いました。この解析は糖尿病網膜症GWASとしては世界最大規模のものです。具体的にはバイオバンクジャパン[6]に登録されている2型糖尿病患者のうち、糖尿病網膜症を発症した5,532人、網膜症を発症していない5,565人のゲノムDNAサンプルを用いて、GWASを行いました(図1)。各SNPと糖尿病網膜症の関連を調べるゲノムワイド関連解析の結果。横軸にヒトゲノム染色体上の位置、縦軸に各SNPの糖尿病網膜症との関連の強さを示した。グラフの上にあるほど関連が高いことを示す。青の実線より上に位置する85か所について検証解析を行った。ヒトゲノム全体をカバーする約580万カ所のSNPの中から、糖尿病網膜症の発症に関わると考えられる有力な85カ所を選び、さらに別の日本人2型糖尿病患者(糖尿病網膜症群2,260人、対照群723人)を追加して検証解析を行いました。GWASと検証解析の結果をメタ解析[7]で統合した結果、二つのゲノム領域(STT3BおよびPALM2)が糖尿病網膜症の疾患感受性とゲノムワイド水準(p=5×10-8)[8]を超える関連を持つことを発見しました(図2)。横軸にヒトゲノム染色体上の位置、縦軸に各SNPの糖尿病網膜症との関連の強さを示した。赤のダイヤモンド(🔸)はGWASと検証解析の結果を統合したメタ解析で、rs12630354(STT3B)およびrs140508424(PALM2)の関連がゲノムワイド水準(p=5×10-8)を超えたことを示す。analysis[9]という統計学的手法により、糖尿病網膜症とSNPの関連を遺伝子単位で解析しました。1万8480個の遺伝子を対象に解析した結果、EHD3遺伝子が糖尿病網膜症発症と関連することが明らかになりました(図3)。遺伝子ごとの糖尿病網膜症の関連について網羅的に検討を行った。図では一つの点が遺伝子を意味しており、横軸に染色体上の位置、縦軸に遺伝子の関連の強さを示している。赤い点線はこの解析での有意水準を示す。EHD3遺伝子が糖尿病網膜症発症に関連していることが分かった。本研究により、糖尿病網膜症との関連が明らかになった二つのゲノム領域(STT3BおよびPALM2)やEHD3遺伝子がどのように糖尿病網膜症発症に関わるか、そのメカニズムを解明することで、糖尿病網膜症に対する新しい治療薬の開発に貢献する可能性があります。今後GWASの研究をさらに推進することで、糖尿病網膜症に関連するSNPの情報を組み合わせて糖尿病網膜症発症の傾向を予測し、遺伝的リスクに応じた予防対策を講じる精密医療[10]につながると期待できます。四つに分類されている。2型糖尿病は、インスリン分泌低下とインスリン抵抗性(インスリンの働きが悪くなること)が合わさり、血糖値が上昇し、発症する。生活習慣)の両者が深く関わっている。日本の糖尿病患者数は約1000万人で、そのうち90%以上は2型糖尿病であると考えられている。2019年現在、日本では34万人以上が慢性透析療法を受けており、そのうちの約4割は糖尿病が原因とされる。至る例も多く、生活の質(QOL)の低下、あるいは健康寿命の短縮の大きな要因となっている。[2]ゲノムワイド関連解析(GWAS)疾患感受性遺伝子を見つける代表的な方法。ヒトゲノムを網羅した数百万~1000万の一塩基多型を対象に、対象サンプル群における疾患との因果関係を評価できる。2002年に世界で初めて理化学研究所で実施された手法であり、以後世界中で精力的に実施されている。)の一つであり、糖尿病発症後5~10年を経過する頃から出現する。次ぐ、日本人の失明原因の第3位である。[4]疾患感受性ゲノム領域ゲノムはある生物が持つ遺伝情報のこと。ヒトの全遺伝情報であるヒトゲノムは、約30億の塩基配列(A、G、C、Tの並び)で構成されている。疾患感受性ゲノム領域は、疾患の発症しやすさに関連している染色体上の領域のこと。[5]一塩基多型(SNP)ヒトの染色体にある全DNA情報(ヒトゲノム)は、30億にもおよぶ文字の並び(塩基配列)で構成されている。この文字の並びは暗号(遺伝情報)となっており、その99.7%は全人類で共通だが、0.3%程度に個人差(遺伝子多型)のあることが分かっている。多くの遺伝子多型は違っていても影響はないが、一部は病気にかかりやすいことなどに関係していると考えられている。一塩基多型(SNP=スニップ)とは、その文字の並びが一つだけ異なっているもので、30億塩基の並びの中におよそ1000万カ所ある。Polymorphismの略。[6]バイオバンクジャパンオーダーメイド医療実現化プロジェクトの基盤となるDNAサンプルや血清サンプルを47疾患(延べ約20万人)から収集し、臨床情報とともに保管している世界でも有数の資源バンク。二つ以上の統計解析結果を合わせる際に、それぞれの解析結果のばらつきを補正し、偏りのない合算をする統計学的手法。[8]ゲノムワイド水準(p=5×10-8)通常の解析の有意水準は、0.05未満を使用する。これは関係がない確率が5%未満という意味であり、100個のSNPを調べると全く関係がなくても偶然に5個(5%)は関係があると誤って判断されてしまう可能性がある(偽陽性)。そこでゲノムワイド関連解析では、通常の判定基準である0.05をさらに100万で割った5×10-8未満という厳しい判定基準を採用して、誤った判断をしないように独自に水準を設定している。患者を特徴ごとに分類し、それぞれの患者群に合った最適な治療を行う医療のこと。個別化医療(パーソナライズド・メディシン)では個人が対象となるが、精密医療(プレシジョン・メディシン)では患者群が対象となる。報道担当E-mail:ex-press“AT”riken.jp*今般の新型コロナウイルス感染症対策として、理化学研究所では在宅勤務を実施しておりますので、メールにてお問い合わせ願います。FAX:03-6870-2243E-mail:genome-platform“AT”amed.go.jp※E-mailは上記アドレス“AT”の部分を@に変えてください。Reserved.本ウェブサイトは、提供するサービス向上のため、クッキー(Cookie)を使用しております。このバナーを閉じる、または継続して閲覧することで、クッキーの使用に同意いただいたものとさせていただきます。詳細につきましては、プライバシーポリシーをご覧ください。