AMED研究開発課題データベース 日本医療研究開発機構（AMED）の助成により行われた研究開発の課題や研究者を収録したデータベースです。

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【成果報告書】

成果の概要

本年度は、ゲノム多型情報の基盤構築に向けCOPD検体の全ゲノム解析、及びこれまでに取得したジャポニカアレイデータのクリーニングを実施した。また、オミックス解析による環境因子測定基盤構築として、コホート検体由来血漿の大規模メタボローム解析を実施し、NMR法により今年度も当初計画の600人分を上回る3,400人分の解析に成功するとともに、質量分析法による約600人分の解析を同様に実施した。さらに、400人分の舌苔を用いたメタゲノムショットガン解析を行った。加えて、細胞試料を用いた解析基盤構築として、460人分以上の不死化B細胞及び増殖T細胞を作製・保存するとともに、500人分以上の不死化B細胞及び増殖T細胞について、マスアレイ法により保存細胞と提供者の遺伝情報の一致を確認した。また、RNA-seqおよびChIP-seq法による、コホート参加者11人分の不死化B細胞を用いた、酸化ストレス刺激と炎症刺激による遺伝子発現解析を実施し、同細胞がこれら刺激応答の機能解析に有用であることを明らかにした。
上記の各種解析データに基づく統合ゲノム情報解析基盤構築のために開発したiGenomeを拡充し、任意の集団について健康調査や生体試料に関する個別のデータを検索、一括取得する機能を追加し、効率的な統合解析実施の環境を整備した。また、4,700人から約8,300人に拡張した全ゲノムリファレンスパネル8.3KJPNをjMorp上で公開した。さらに、平成30年度に取得したデータのクリーニングを完了し、統合データベースdbTMMに収載できたものから、順次、制限公開（分譲）を開始した。
感染症予防のため、各地域支援センターにおいてCO ₂ モニターによるCO2濃度の測定等の感染予防対策を講じ、3,392人に呼吸機能検査、呼気NO検査を施行した。また、慢性閉塞性肺疾患（COPD）の重要な診断指標となる肺機能を対象とした、より広範なGWASを行った。肺機能(1秒率(FEV1/FVC)、1秒量)、及びFeNOを表現型と設定し、総数2万人規模のGWASを実施した。その結果、1秒率は2つ、FeNOは3つの両コホートで再現性のある関連遺伝子座位が明らかとなった。このうち1秒率との相関を認めた、アミノ酸置換を伴うSNPは、日本人を含めた東アジア人で比較的高頻度であり、日本人に有用なCOPD対策への寄与が期待される。

学会誌・雑誌等における論文一覧

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1.Nagami F, Kuriki M, Koreeda S, Kageyama M, Shimizu O, Toda S, Hozawa A, Kuriyama S, Osumi N, Yamamoto M. Public Relations and Communication Strategies in Construction of Large-Scale Cohorts and Biobank: Practice in the Tohoku Medical Megabank Project. Tohoku J Exp Med. 2020 Apr;250(4):253-262. doi:10.1620/tjem.250.253

2.Rashad S, Saigusa D, Yamazaki T, Matsumoto Y, Tomioka Y, Saito R, Uruno A, Niizuma K, Yamamoto M, Tominaga T. Metabolic basis of neuronal vulnerability to ischemia; an in vivo untargeted metabolomics approach. Sci Rep. 2020 Apr; 10 (1): 6507. doi:10.1038/s41598-020-63483-w

3.Takahashi Y, Ueki M, Yamada M, Tamiya G, Motoike IN, Saigusa D, Sakurai M, Nagami F, Ogishima S, Koshiba S, Kinoshita K, Yamamoto M, Tomita H. Improved metabolomic data-based prediction of depressive symptoms using nonlinear machine learning with feature selection. Transl Psychiatry. 2020 May 19;10(1):157. doi:10.1038/s41398-020-0831-9.

4.Shirota M, Saigusa D, Yamashita R, Kato Y, Matsumoto M, Yamagishi J, Ishida N, Kumada K, Oe Y, Kudo H, Yokozawa J, Kuroki Y, Motoike I, Katsuoka F, Nagasaki M, Koshiba S, Nakayama K, Tanabe O, Yasuda J, Kure S, Kinoshita K, Metoki H, Kuriyama S, Yaegashi N, Yamamoto M, Sugawara J. Longitudinal plasma amino acid profiling with maternal genomic background throughout human pregnancy. Med Mass Spectrometry. 2020 Jun; 4 (1): 36-49. doi:10.24508/mms.2020.06.001

5.Matsunaga H, Ito K, Akiyama M, Takahashi A, Koyama S, Nomura S, Ieki H, Ozaki K, Onouchi Y, Sakaue S, Suna S, Ogishima S, Yamamoto M, Hozawa A, Satoh M, Sasaki M, Yamaji T, Sawada N, Iwasaki M, Tsugane S, Tanaka K, Arisawa K, Ikezaki H, Takashima N, Naito M, Wakai K, Tanaka H, Sakata Y, Morita H, Sakata Y, Matsuda K, Murakami Y, Akazawa H, Kubo M, Kamatani Y, Komuro I. Transethnic Meta-Analysis of Genome-Wide Association Studies Identifies Three New Loci and Characterizes Population-Specific Differences for Coronary Artery Disease. Circ Genom Precis Med. 2020 Jun;13(3):e002670. doi:10.1161/CIRCGEN.119.002670

6.Tsuboi A, Matsui H, Shiraishi N, Murakami T, Otsuki A, Kawashima J, Kiyama T, Tamahara T, Goto M, Koyama S, Sugawara J, Kodama EN, Metoki H, Hozawa A, Kuriyama S, Tomita H, Kikuya M, Minegishi N, Suzuki K, Koshiba S, Tamiya G, Fuse N, Aoki Y, Takai-Igarashi T, Ogishima S, Nakamura T, Sakurai-Yageta M, Nagami F, Kinoshita K, Kure S, Shimizu R, Sasaki K, Yamamoto M. Design and Progress of Oral Health Examinations in the Tohoku Medical Megabank Project. Tohoku J Exp Med. 2020 Jun; 251(2): 97-115. doi: 10.1620/tjem.251.97.

7.Ishigaki K, Akiyama M, Kanai M, Takahashi A, Kawakami E, Sugishita H, Sakaue S, Matoba N, Low SK, Okada Y, Terao C, Amariuta T, Gazal S, Kochi Y, Horikoshi M, Suzuki K, Ito K, Koyama S, Ozaki K, Niida S, Sakata Y, Sakata Y, Kohno T, Shiraishi K, Momozawa Y, Hirata M, Matsuda K, Ikeda M, Iwata N, Ikegawa S, Kou I, Tanaka T, Nakagawa H, Suzuki A, Hirota T, Tamari M, Chayama K, Miki D, Mori M, Nagayama S, Daigo Y, Miki Y, Katagiri T, Ogawa O, Obara W, Ito H, Yoshida T, Imoto I, Takahashi T, Tanikawa C, Suzuki T, Sinozaki N, Minami S, Yamaguchi H, Asai S, Takahashi Y, Yamaji K, Takahashi K, Fujioka T, Takata R, Yanai H, Masumoto A, Koretsune Y, Kutsumi H, Higashiyama M, Murayama S, Minegishi N, Suzuki K, Tanno K, Shimizu A, Yamaji T, Iwasaki M, Sawada N, Uemura H, Tanaka K, Naito M, Sasaki M, Wakai K, Tsugane S, Yamamoto M, Yamamoto K, Murakami Y, Nakamura Y, Raychaudhuri S, Inazawa J, Yamauchi T, Kadowaki T, Kubo M, Kamatani Y. Large-scale genome-wide association study in a Japanese population identifies novel susceptibility loci across different diseases. Nat Genet. 2020 Jul;52(7):669-679. doi:10.1038/s41588-020-0640-3

8.Okuda H, Okamoto K, Abe M, Ishizawa K, Makino S, Tanabe O, Sugawara J, Hozawa A, Tanno K, Sasaki M, Tamiya G, Yamamoto M, Ito S, Ishii T. Genome-wide association study identifies new loci for albuminuria in the Japanese population. Clinical and Experimental Nephrology. 2020 Aug; 24(8):1-9. doi:10.1007/s10157-020-01884-x

9.Kojima K, Tadaka S, Katsuoka F, Tamiya G, Yamamoto M, Kinoshita K. A genotype imputation method for de-identified haplotype reference information by using recurrent neural network. PLOS Computational Biology. 2020 Oct 1; 16 (10): e1008207. doi:10.1371/journal.pcbi.1008207

10.Wagata M, Ishikuro M, Obara T, Nagai M, Mizuno S, Nakaya N, Nakamura T, Hirata T, Tsuchiya N, Metoki H, Ogishima S, Hozawa A, Kinoshita K, Kure S, Yaegashi N, Yamamoto M, Kuriyama S, Sugawara J. Low birth weight and abnormal pre-pregnancy body mass index were at higher risk for hypertensive disorders of pregnancy. Pregnancy Hypertens. 2020 Oct; 22:119-125. doi:10.1016/j.preghy.2020.08.001

11.Ishida N, Aoki Y, Katsuoka F, Nishijima I, Nobukuni T, Anzawa H, Bin L, Tsuda M, Kumada K, Kudo H, Terakawa T, Otsuki A, Kinoshita K, Yamashita R, Minegishi N, Yamamoto M. Landscape of electrophilic and inflammatory stress-mediated gene regulation in human lymphoblastoid cell lines. Free Radical Biology and Medicine. 2020 Oct 2; 161:71-83. doi:10.1016/j.freeradbiomed.2020.09.023.

12.Sugawara J, Ishikuro M, Obara T, Onuma T, Murakami K, Kikuya M, Ueno F, Noda A, Mizuno S, Kobayashi T, Hamanaka Y, Suzuki K, Kodama E, Tsuchiya N, Uruno A, Suzuki Y, Tanabe O, Kiyomoto H, Tsuboi A, Shimizu A, Koshiba S, Minegishi N, Ogishima S, Tamiya G, Metoki H, Hozawa A, Fuse N, Kinoshita K, Kure S, Yaegashi N, Kuriyama S, Yamamoto M. Maternal Baseline Characteristics and Perinatal Outcomes: the Tohoku Medical Megabank Project Birth and Three-Generation Cohort Study. Journal of Epidemiology. 2020 Oct 10. doi:10.2188/jea.JE20200338

13.Wagata M, Kogure M, Nakaya N, Tsuchiya N, Nakamura T, Hirata T, Narita A, Metoki H, Ishikuro M, Kikuya M, Tanno K, Fukushima A, Yaegashi N, Kure S, Yamamoto M, Kuriyama S, Hozawa A, Sugawara J. Hypertensive disorders of pregnancy, obesity, and hypertension in later life by age group: a cross-sectional analysis. Hypertension Research. 2020 Nov; 43(11):1277-1283. doi:10.1038/s41440-020-0463-8

14.Nishizawa A, Kumada K, Tateno K, Wagata M, Saito S, Katsuoka F, Mizuno S, Ogishima S, Yamamoto M, Yasuda J, Sugawara J. Analysis of HLA-G long-read genomic sequences in mother-offspring pairs with preeclampsia. Sci Rep. 2020 Nov 18; 10 (1): 20027. doi:10.1038/s41598-020-77081-3

15.Koshiba S, Motoike IN, Saigusa D, Inoue J, Aoki Y, Tadaka S, Shirota M, Katsuoka F, Tamiya G, Minegishi N, Fuse N, Kinoshita K, Yamamoto M. Identification of critical genetic variants associated with metabolic phenotypes of the Japanese population. Communications Biology. 2020 Nov 11; 3 (1): 662. doi:10.1038/s42003-020-01383-5

16.Tadaka S, Hishinuma E, Komaki S, Motoike IN, Kawashima J, Saigusa D, Inoue J, Takayama J, Okamura Y, Aoki Y, Shirota M, Otsuki A, Katsuoka F, Shimizu A, Tamiya G, Koshiba S, Sasaki M, Yamamoto M, Kinoshita K. jMorp updates in 2020: large enhancement of multi-omics data resources on the general Japanese population. Nucleic Acids Research. 2020; Nov 12:gkaa1034. doi:10.1093/nar/gkaa1034

17.Otsuki A, Okamura Y, Aoki Y, Ishida N, Kumada K, Minegishi N, Katsuoka F, Kinoshita K, Yamamoto M. Identification of dominant transcripts in oxidative stress response by a full-length transcriptome analysis. Mol Cell Biol. 2020 Nov 9; MCB.00472-20. doi: 10.1128/MCB.00472-20.

18.Saito S, Aoki Y, Tamahara T, Goto M, Matsui H, Kawashima J, Danjoh I, Hozawa A, Kuriyama S, Suzuki Y, Fuse N, Kure S, Yamashita R, Tanabe O, Minegishi N, Kinoshita K, Tsuboi A, Shimizu R, Yamamoto M. Oral microbiome analysis in prospective genome cohort studies of the Tohoku Medical Megabank Project. Front Cell Infect Microbiol. 2021 Jan 29;10:604596. doi: 10.3389/fcimb.2020.604596

学会・シンポジウム等における口頭・ポスター

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1.小柴生造　「東北メディカル・メガバンク計画におけるメタボローム解析」，第３１回日本疫学会　2021/1/27，国内（WEB開催），口頭

国内　/　口頭

2.Koshiba S., Saigusa D., Motoike I., Inoue J., Hishinuma E., Shirota M., Aoki Y., Tadaka S., Kinoshita K., Yamamoto M. Metabolomics in Tohoku Medical Megabank.　Cohort Project Pan-Cohort metabolomics, 2021/2/2，国外（WEB開催），口頭

国外　/　口頭

3.小柴生造　「メタボローム解析が明らかにする日本人の代謝環境」　Kidney Research Forum，2021/3/30，国内（WEB開催），口頭

国内　/　口頭