網羅的ゲノム解析とインフォマティクス統合解析による認知症の新規病態解析
研究課題情報
- 課題管理番号
- 21dk0207045h0003
- 統合プロジェクト(二期)
ゲノム・データ基盤プロジェクト<第二期>
- 9つの連携分野プロジェクト
脳とこころの健康大国実現プロジェクト
- 事業名
長寿・障害総合研究事業 ,
認知症研究開発事業
- タグ(2021)
研究の性格: 生命・病態解明等を目指す研究
開発フェーズ: 応用
承認上の分類: 医薬品
対象疾患: その他
疾患領域: 老年医学・認知症 , 精神・神経疾患
開発目的: 予防・健康 , 診断 , 治療
- タグ(2020)
研究の性格: 新規診断法・検査法・検査体制の開発、確立、検証<診断薬・診断機器開発は除く>
開発フェーズ: 応用
承認上の分類: 医薬品
対象疾患: その他
疾患領域: 老年医学・認知症
開発目的: 予防・健康 , 診断 , 治療
- タグ(2019)
研究の性格: 生命・病態解明等を目指す研究
開発フェーズ: 該当なし
承認上の分類: 薬機法分類非該当
対象疾患: 精神および行動の障害
- 代表研究機関
- 国立大学法人新潟大学
- 研究代表者
(2021) 池内健, 国立大学法人新潟大学, 脳研究所・教授
(2020) 池内健, 国立大学法人新潟大学, 脳研究所・教授
(2019) 池内健, 国立大学法人新潟大学, 脳研究所・教授
- データサイエンティスト
中谷明弘
大阪大学, 特任教授
菊地正隆
大阪大学, 特任講師
- 研究期間
- 2019年度 - 2021年度
- 課題への総配分額
- 300,700 千円
- 研究概要(2021)
- 認知症は遺伝的因子と環境因子が交絡して発症する。APOEなど認知症に関連する幾つかの遺伝子が同定されているが,分子病態の根本的な解明には至っていない。認知症のゲノム情報に基づいた危険因子・防御因子を理解し,認知症の病態や個々の特性に応じた予防法や治療法を開発することが求められている。2016年度~2018年度に実施した「認知症ゲノム情報データベース構築に関する開発研究」で構築した研究基盤をもとに,本事業では認知症のクリニカルシークエンス,全ゲノム/全エクソーム解析,ゲノムワイド関連解析など網羅的な認知症ゲノム解析を多面的に実施し,統合インフォマティクス手法により新規病態を同定し,認知症のゲノム医療の実現を促進する。
- 研究概要(2020)
- 認知症は遺伝的因子と環境因子が交絡して発症する。APOEなど認知症に関連する幾つかの遺伝子が同定されているが,分子病態の根本的な解明には至っていない。認知症のゲノム情報に基づいた危険因子・防御因子を理解し,認知症の病態や個々の特性に応じた予防法や治療法を開発することが求められている。2016年度~2018年度に実施した「認知症ゲノム情報データベース構築に関する開発研究」で構築した研究基盤をもとに,本事業では認知症のクリニカルシークエンス,全ゲノム/全エクソーム解析,ゲノムワイド関連解析など網羅的な認知症ゲノム解析を多面的に実施し,統合インフォマティクス手法により新規病態を同定し,認知症のゲノム医療の実現を促進する。
- 研究概要(2019)
- 認知症は遺伝的因子と環境因子が交絡して発症する。APOEなど認知症に関連する幾つかの遺伝子が同定されているが,分子病態の根本的な解明には至っていない。認知症のゲノム情報に基づいた危険因子・防御因子を理解し,認知症の病態や個々の特性に応じた予防法や治療法を開発することが求められている。2016年度~2018年度に実施した「認知症ゲノム情報データベース構築に関する開発研究」で構築した研究基盤をもとに,本事業では認知症のクリニカルシークエンス,全ゲノム/全エクソーム解析,ゲノムワイド関連解析など網羅的な認知症ゲノム解析を多面的に実施し,統合インフォマティクス手法により新規病態を同定し,認知症のゲノム医療の実現を促進する。
研究成果情報
2021
2020
2019
成果の概要
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認知症は遺伝的因子と環境因子が交絡して発症する。APOEなど認知症に関連する幾つかの遺伝子が同定されているが,分子病態の根本的な解明には至っていない。大規模な日本人認知症ゲノムサンプルを活用し,全ゲノム/エクソーム解析,ゲノムワイド関連解析(genome-wide association study)等の網羅的解析により認知症に関する遺伝的要因を同定することを目的として本事業を行った。本事業では,5つの研究開発項目を推進した。1)「クリニカルシークエンスと認知症ゲノムコホート構築」においては,遺伝的要因の関与が高い家族性/若年性認知症等のクリニカルシークエンスを実施した。クリニカルシークエンスの結果は,依頼医にフィードバックし,臨床診断に役立てた。2)「新規レアバリアントの同定」においては,認知症患者/健常対象者の全ゲノム/エクソーム解析を実施し認知症に関連するレアバリアントを同定した。認知症と対照者の比較に加え,アンチ認知症集団である百寿者の全ゲノム解析を行った。同定されたレアバリアントは,大規模なゲノムコホートサンプルを用いた検証を行った。3)「GWASによる新規感受性遺伝子座の同定」では,日本人の認知症患者/健常高齢者のサンプルを用いたアレイ解析を実施した。日本人全ゲノムリファレンスパネルを用いたインピュテーションによる擬似全ゲノム配列を取得するとともに,既存のGWASデータとのメタ解析を実施し,欧米人種とは異なる感受性遺伝子を明らかにした。4)「剖検脳リソースを活用したマルチオミックス解析」では,日本ブレインバンクネット(JBBN)との連携の上,認知症剖検脳由来のDNA/RNAを用いた解析を進めた。5)「インフォマティクスを用いた統合解析」では,解析データを認知症データストレージ(DS)に集約し,本研究班内で共有した。網羅的遺伝子解析データに基づいたインフォマティクス解析を実施し,多遺伝子効果を考慮したポリジェニックリスク(PRS)/ハザードスコア(PHS)のモデル式を日本人解析データにより構築した。本事業で取得されたゲノム解析データは,MGeND/CANNDsに登録し,それぞれ非制限公開/制限公開/制限共有を行うことによりデータシェアリングを促進した。
学会誌・雑誌等における論文一覧
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1. Rosenstein I, Andersen O, Victor D, Englund E, Granlund T, Jood K, Wszolek, ZK, Ikeuchi T, Karrenbauer V. CSF1R-related leukoencephalopathy caused by R777W and R782C mutations: a report of four cases in Sweden. Acta Neurologica Scandinavia (in press) / doi: 10.1111/ane.13589
2. Shi Y, Zhang W, Yang Y, Murzin A, Falcon B, Kotecha A, van Beers M, Tarutani A, Kametani F, Garringer HJ, Vidal R, Hallinan GI, Lashley T, Saito Y, Murayama S, Yoshida M, Tanaka H, Kakita A, Ikeuchi T, Mann DMA, Kovacs GG, Revesz T, Ghetti B, Hasegawa M, Goedert M, Scheres SHW. A structure-based classification of tauopathies. Nature 598:359-363, 2021 / doi: 10.1038/s41586-021-03911-7
3. Kondo T, Hara N, Koyama S, Yada Y, Tsukita K, Nagahashi A, Ikeuchi T, Ishii K, Asada T, Arai T, Yamada R, J-ADNI, ADNI, Inoue H. Cellular dissection of Alzheimer’s polygenicity reconstitutes clinical big data with therapeutic targets. Nature Aging 2:125-139, 2022 / doi: 10.1038/s43587-021-00158-9
4. Islam S, Sun Y, Gao Y, Nakamura T, Noorani AA, Wong PC, Kimura N, Matsubara E, Kasuga K, Ikeuchi T, Tomita T, Zou K, Michikawa M. Presenilin is essential for ApoE secretion. Journal of Neuroscience (in press) / doi: 10.1523/JNEUROSCI.2039-21.2021
5. Shigemizu D, Mitsumori R, Akiyama S, Miyashita A, Morizono T, Higaki S, Asanomi Y, Hara N, Tamiya G, Kinoshita K, Ikeuchi T, Niida S, Ozaki K. Ethnic and trans-ethnic genome-wide association studies identify new loci influencing Alzheimer’s disease risk in Japanese. Translational Psychiatry 11:151, 2021 / doi: 10.1038/s41398-021-01684-1
6. Ishida C, Kato-Motozaki Y, Noto D, Komai K, Hasegawa M, Ikeuchi T, Yamada M:. An autopsy case of corticobasal degeneration with the inferior olivary hypertrophy. Neuropathology 41:226-235, 2021 / doi: 10.1111/neup.12725
7. Watanabe R, Kawakami I, Ikeuchi T, Murayama S, Arai T, Akiyama H, Onaya M, Hasegawa M. An autopsied FTDP-17 case with MAPT IVS 10+14 mutation presenting with frontotemporal dementia. eNeurologicalSci 24, 100363, 2021 / doi.org/10.1016/j.ensci.2021.100363
8. Kang S, Gim J, Gunasekaran TI, Choi KY, Lee JJ, Won S, Seo EH, Ko PW, Chung JY, Choi SM, Lee YM, Jeong JH, Park KW, Song MK, Lee HW, Kim KW, Choi SH, Lee DY, Kim SY, Kim H, Kim BC, Ikeuchi T, Lee KH. Potential novel genes for late-onset Alzheimer's disease in east-Asian descent identified by APOE-stratified genome-wide association study. Journal of Alzheimer’s Disease (in press) / doi: 10.3233/JAD-210145
9. Sainouchi M, Tada M, Ady Fitrah Y, Hara N, Tanaka K, Idezuka J, Aida I, Nakajima T, Miyashita A, Akazawa K, Ikeuchi T, Onodera O, Kakita A. Brain TDP-43 pathology in corticobasal degeneration: topographical correlation with neuronal loss. Neuropathology Applied Neurobiology e12786, 2022 / doi: 10.1111/nan.12786
10. Tadokoro K, Taira Y, Kawahara Y, Omote Y, Fukui Y, Nakano Y, Yunoki T, Takemoto M, Morihara R, Ikeuchi T, Abe K, Yamashita T. A juvenile case of Alzheimer’s disease with preceding ulcerative colitis. Vas Cog Journal (in press)
学会・シンポジウム等における口頭・ポスター
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1. 池内 健.遺伝性アルツハイマー病から読み解く発症前のバイオマーカー挙動と治療介入の可能性:DIAN研究の進歩.第63回神経内科懇話会. 2021年3月27日.国内,口頭.
国内 / 口頭
2. 池内 健.認知症診断におけるimaging/fluid biomarker の最新知見.第62回日本神経学会学術大会.2021年5月19日.国内,口頭.
国内 / 口頭
3. 池内 健.Alzheimer病の脳脊髄液・血液バイオマーカー.「認知症の診断とバイオマーカーの最前線」第62回日本神経学会学術大会.2021年5月22日.国内,口頭.
国内 / 口頭
4. 池内 健.疾患修飾薬を用いた治療を見据えた脳脊髄液・血液バイオマーカーの現状と展望.第36回日本老年精神医学会 / Regional IPA.2021年9月16日(木).国内,口頭.
国内 / 口頭
5. 池内 健.グローバルDIAN研究と連携したDIAN-Japan研究.第36回日本老年精神医学会 / Regional IPA.2021年9月17日(金).国内,口頭.
国内 / 口頭
6. 池内 健.認知症診療の最近の動向:共生,予防から新しい疾患修飾薬の上市に向けて.第149回日本内科学会信越地方会.2021年10月9日(土)国内,口頭.
国内 / 口頭
7. 池内 健.成人期Down症候群の併発症としてのアルツハイマー病.第44回日本小児遺伝学会 特別講演.2021年11月13日.国内,口頭.
国内 / 口頭
8. 池内 健.栄養学的な視点からみた軽度認知障害:血漿アミノ酸プロファイルからのアプローチ.11月27日(土),第40回 日本認知症学会学術集会.国内,口頭.
国内 / 口頭
9. 池内 健.認知症バイオマーカー診断の医学的意義とガイドライン.第40回 日本認知症学会学術集会.11月28日(日),国内,口頭.
国内 / 口頭
10. 池内 健.認知症のバイオマーカーの新しい考え方:適正使用から疾患修飾薬を見据えた展望.第40回 日本認知症学会学術集会.11月26日(木),国内,口頭.
国内 / 口頭
「国民との科学・技術対話社会」に対する取り組み
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1. 池内 健.アルツハイマー研究の今:新薬承認の意味合い.新潟日報みらい大学.メディアシップ (新潟市),2021年7月1日(木)
不明
2. 池内 健.認知症医療のイノベーション:認知症の診断,予防,治療に対する新しい考え方.第27 期にいがた市民大学.クロスパルにいがた(新潟市).2021年9月25日
不明