集団・個体・一細胞解像度オミクス解析による免疫記憶の「導入・蓄積・消失」ダイナミクス解明
研究課題情報
- 課題管理番号
- 25gm1810011h0002
- 統合プロジェクト(三期)
シーズ開発・基礎研究プロジェクト
- 統合プロジェクト(二期)
シーズ開発・研究基盤プロジェクト<第二期>
- 事業名
革新的先端研究開発支援事業
- タグ(2025)
研究開発目的: 基礎医学研究
研究の性格: 疾患を特定した基礎医学研究<生命・病態解明研究>
研究モダリティ: in vivo-ヒト
ICD-10大分類: 感染症および寄生虫症
対象疾患領域: 感染症 , 生活習慣病<免疫アレルギー疾患、腎疾患を含む>
特記的事項: 国際共同研究 , DX<SaMD、AI、ICTを含む> , 病原体の研究
補足確認: 予防・保健 , 診断
- タグ(2024)
研究開発目的: 基礎医学研究
研究の性格: 疾患を特定した基礎医学研究<生命・病態解明研究>
研究モダリティ: in vivo-ヒト
ICD-10大分類: 感染症および寄生虫症
対象疾患領域: 感染症 , 生活習慣病<免疫アレルギー疾患、腎疾患を含む>
特記的事項: 国際共同研究 , DX<SaMD、AI、ICTを含む> , 病原体の研究
補足確認: 予防・保健 , 診断
- 代表研究機関
- 国立大学法人東京大学
- 研究代表者
(2025) 岡田随象, 国立大学法人東京大学, 大学院医学系研究科 教授
(2024) 岡田随象, 国立大学法人東京大学, 大学院医学系研究科 教授
- 研究期間
- 2024年度 - 2029年度
- 課題への総配分額
- 124,150 千円
- 研究概要(2025)
- 本研究は、集団・個体・一細胞解像度の免疫記憶をライフステージで定量把握し、多層的・経年的なオミクス情報の横断統合解析によるヒト免疫記憶の「導入・蓄積・消失」の解明を目的とする。ワクチン接種、COVID-19後遺症・全身性エリテマトーデス:SLE、潰瘍性大腸炎:UCと、免疫記憶が関わる多彩なヒト疾患患者を直接対象に実践する。(1):免疫記憶の導入・蓄積・消失評価を可能とする臨床コホート・データ基盤整備、(2):ワクチン接種反応コホートを活用した液性・細胞性免疫記憶「導入」評価、(3):シングルセル解析と体細胞変異の統合によるCOVID-19免疫記憶「蓄積」評価、(4):WGSを用いた内因性・外因性ウイルス感染解析によるSLE免疫記憶「蓄積」評価、(5):一細胞解像度UC患者由来メモリーT細胞加齢変化及び治療介入に基づく免疫記憶「消失」評価、(6):集団・個体・一細胞の疾患横断解析による免疫記憶の真の理解とシーズ導出、で構成される。先端オミクス解析技術の先進的応用と、臨床免疫学への挑戦的研究姿勢の2極で特徴づけられる。令和7年度においては、引き続き、対象疾患のワクチン抗体価GWAS実施と感受性遺伝子変異の絞り込み解析を中心に実施する。
- 研究概要(2024)
- 本研究は、集団・個体・一細胞解像度の免疫記憶をライフステージで定量把握し、多層的・経年的なオミクス情報の横断統合解析によるヒト免疫記憶の「導入・蓄積・消失」の解明を目的とする。ワクチン接種、COVID-19後遺症・全身性エリテマトーデス:SLE、潰瘍性大腸炎:UCと、免疫記憶が関わる多彩なヒト疾患患者を直接対象に実践する。(1):免疫記憶の導入・蓄積・消失評価を可能とする臨床コホート・データ基盤整備、(2):ワクチン接種反応コホートを活用した液性・細胞性免疫記憶「導入」評価、(3):シングルセル解析と体細胞変異の統合によるCOVID-19免疫記憶「蓄積」評価、(4):WGSを用いた内因性・外因性ウイルス感染解析によるSLE免疫記憶「蓄積」評価、(5):一細胞解像度UC患者由来メモリーT細胞加齢変化及び治療介入に基づく免疫記憶「消失」評価、(6):集団・個体・一細胞の疾患横断解析による免疫記憶の真の理解とシーズ導出、で構成される。先端オミクス解析技術の先進的応用と、臨床免疫学への挑戦的研究姿勢の2極で特徴づけられる。令和6年度においては、対象疾患のワクチン抗体価GWAS実施と感受性遺伝子変異の絞り込み解析を中心に実施する。
研究成果情報
2024
成果の概要
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本研究は、集団・個体・一細胞解像度の免疫記憶をライフステージで定量把握し、多層的・経年的なオミクス情報の横断統合解析によるヒト免疫記憶の「導入・蓄積・消失」の解明を目的とする。ワクチン接種、COVID-19後遺症・全身性エリテマトーデス:SLE、潰瘍性大腸炎:UCと、免疫記憶が関わる多彩なヒト疾患患者を直接対象に実践する。①:免疫記憶の導入・蓄積・消失評価を可能とする臨床コホート・データ基盤整備、②:ワクチン接種反応コホートを活用した液性・細胞性免疫記憶「導入」評価、③:シングルセル解析と体細胞変異の統合によるCOVID-19免疫記憶「蓄積」評価、④:WGSを用いた内因性・外因性ウイルス感染解析によるSLE免疫記憶「蓄積」評価、⑤:一細胞解像度UC患者由来メモリーT細胞加齢変化及び治療介入に基づく免疫記憶「消失」評価、⑥:集団・個体・一細胞の疾患横断解析による免疫記憶の真の理解とシーズ導出、で構成される。先端オミクス解析技術の先進的応用と、臨床免疫学への挑戦的研究姿勢の2極で特徴づけられる。令和6年度においては、対象疾患のワクチン抗体価GWAS実施と感受性遺伝子変異の絞り込み解析を中心に実施する。
令和6年度は、①の臨床コホート・データ基盤整備と、②のワクチン接種反応コホート解析を注力的に実施した。慶應義塾大学との共同研究でワクチン接種後抗体価の個人差を対象としたゲノムワイド関連解析を実施し、主要組織適合遺伝子複合体(MHC)領域および免疫グロブリン(IGH)領域の遺伝子変異が抗体価を強く規定することを明らかにした。更に、加齢に伴う体細胞遺伝子変異が生じる異常造血であるクローン性造血との関連を検討したところ、興味深いことに、主要組織適合遺伝子複合体領域および免疫グロブリン領域に生じた体細胞遺伝子変異で特徴づけられるクローン性造血が、ワクチン接種号抗体価の低下と関連していることを見出し、報告した。これらの成果は、両領域が生殖細胞遺伝子変異、体細胞遺伝子変異の双方から免疫記憶「獲得」を強く規定していることを示した成果と考えられた。
令和6年度は、①の臨床コホート・データ基盤整備と、②のワクチン接種反応コホート解析を注力的に実施した。慶應義塾大学との共同研究でワクチン接種後抗体価の個人差を対象としたゲノムワイド関連解析を実施し、主要組織適合遺伝子複合体(MHC)領域および免疫グロブリン(IGH)領域の遺伝子変異が抗体価を強く規定することを明らかにした。更に、加齢に伴う体細胞遺伝子変異が生じる異常造血であるクローン性造血との関連を検討したところ、興味深いことに、主要組織適合遺伝子複合体領域および免疫グロブリン領域に生じた体細胞遺伝子変異で特徴づけられるクローン性造血が、ワクチン接種号抗体価の低下と関連していることを見出し、報告した。これらの成果は、両領域が生殖細胞遺伝子変異、体細胞遺伝子変異の双方から免疫記憶「獲得」を強く規定していることを示した成果と考えられた。
学会誌・雑誌等における論文一覧
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1. Wang QS†, Hasegawa T, Namkoong H†, Saiki R, Edahiro R, Sonehara K, Tanaka H, Azekawa S, hibachi S, Takahashi Y, Sakaue S, Namba S, Yamamoto K, Shiraishi Y, Chiba K, Tanaka H, Makishima H, Nannya Y, Zhang Z, Tsujikawa R, Koike R, Takano T, Ishii M, Kimura A, Inoue F, Kanai T, Fukunaga K, Ogawa S, Imoto S, Miyano S, Okada Y†. (2024) Statistically and functionally fine-mapped blood e/pQTLs from 1,405 humans reveal their distinct regulation patterns and disease relevance. Nat Genet 56:2054-2067, doi: 10.1038/s41588-024-01896-3.
2. Namba S†, Akiyama M, Hamanoue H, Kato K, Kawashima M, Kushima I, Matsuda K, Nakatochi M, Ogishima S, Sonehara K, Suzuki K, Takata S, Tamiya G, Tanikawa C, Yamamoto K, Yamamoto N, Ozaki N, Okada Y†. (2024) Inconsistent embryo selection across polygenic score methods. Nat Hum Behav 8:2264-2267, doi: 10.1038/s41562-024-02019-y.
3. Yamamoto K, Namba S, Sonehara K, Suzuki K, Sakaue S, Cooke NP, Higashiue S, Kobayashi S, Afuso H, Matsuura K, Mitsumoto Y, Fujita Y, Tokuda T, Biobank Japan Project, Matsuda K, Gakuhari T, Yamauchi T, Kadowaki T, Nakagome S†, Okada Y†. (2024) Genetic legacy of ancient hunter-gatherer Jomon in Japanese populations. Nat Commun 15:9780, doi: 10.1038/s41467-024-54052-0.
4. Sasa N, Kojima S, Koide S, Hasegawa T, Namkoong H, Hirota T, Watanabe R, Nakamura Y, Oguro-Igashira E, Ogawa K, Yata T, Sonehara K, Yamamoto K, Kishikawa T, Sakaue S, Edahiro R, Shirai Y, Maeda Y, Nii T, Chubachi S, Tanaka H, Yabukami H, Suzuki A, Nakajima K, Arase N, Okamoto T, Nishikawa R, Namba S, Naito T, Miyagawa I, Tanaka H, Ueno M, Ishitsuka Y, Furuta J, Kunimoto K, Kajihara I, Fukushima S, Miyachi H, Matsue H, Kamata M, Momose M, Bito T, Nagai H, Ikeda T, Horikawa T, Adachi A, Matsubara T, Ikumi K, Nishida E, Nakagawa I, Yagita-Sakamaki M, Yoshimura M, Ohshima S, Kinoshita M, Ito S, Arai T, Hirose M, Tanino Y, Nikaido T, Ichiwata T, Ohkouchi S, Hirano T, Takada T, Tazawa R, Morimoto K, Takaki M, Konno S, Suzuki M, Tomii K, Nakagawa A, Handa T, Tanizawa K, Ishii H, Ishida M, Kato T, Takeda N, Yokomura K, Matsui T, Uchida A, Inoue H, Imaizumi K, Goto Y, Kida H, Fujisawa T, Suda T, Yamada T, Satake Y, Ibata H, Saigusa M, Shirai T, Hizawa N, Nakata K; Japan COVID-19 Task Force; Imafuku S, Tada Y, Asano Y, Sato S, Nishigori C, Jinnin M, Ihn H, Asahina A, Saeki H, Kawamura T, Shimada S, Katayama I, Poisner HM, Mack TM, Bick AG, Higasa K, Okuno T, Mochizuki H, Ishii M, Koike R, Kimura A, Noguchi E, Sano S, Inohara H, Fujimoto M, Inoue Y, Yamaguchi Y, Ogawa S, Kanai T, Morita A, Matsuda F, Tamari M, Kumanogoh A, Tanaka Y, Ohmura K, Fukunaga K, Imoto S, Miyano S, Parrish NF†, Okada Y†. (2025) Blood DNA virome associates with autoimmune diseases and COVID-19. Nat Genet 57:65-79, doi: 10.1038/s41588-024-02022-z.
5. Sasa N, Kishikawa T, Mori M, Ito R, Mizoro Y, Suzuki M, Eguchi H, Tanaka H, Fukusumi T, Suzuki M, Takenaka Y, Nimura K, Okada Y†, Inohara H†. (2025) Intratumor heterogeneity of HPV integration in HPV-associated head and neck cancer. Nat Commun 16:1052, doi: 10.1038/s41467-025-56150-z.
6. Sonehara K, Uwamino Y†, Saiki R, Takeshita M, Namba S, Uno S, Nakanishi T, Nishimura T, Naito T, Sato G, Kanai M, Liu A, Uchida S, Kurafuji T, Tanabe A, Arai T, Ohno A, Shibata A, Tanaka S, Wakui M, Kashimura S, Tomi C, Hara A, Yoshikawa S, Gotanda K, Misawa K, Tanaka H, Azekawa S, Wang QS, Edahiro R, Shirai Y, Yamamoto K, Nagao G, Suzuki T, Kiyoshi M, Ishii-Watabe A, Higashiue S, Kobayashi S, Yamaguchi H, Okazaki Y, Matsumoto N, Masumoto A, Koga H, Kanai A, Japan COVID-19 Task Force, Biobank Japan Project, Oda Y, Suzuki Y, Matsuda K, Kitagawa Y, Koike R, Kimura A, Kumanogoh A, Yoshimura A, Imoto S, Miyano S, Kanai T, Fukunaga K, Hasegawa N, Murata M, Matsushita H, Ogawa S, Okada Y†, Namkoong H†. (2025) Germline variants and mosaic chromosomal alterations affect COVID-19 vaccine immunogenicity. Cell Genom 5:100783, doi: 10.1016/j.xgen.2025.100783.
7. Yata T, Sato G, Ogawa K, Naito T, Sonehara K, Saiki R, Edahiro R, Namba S, Watanabe M, Shirai Y, Yamamoto K, NamKoong H, Nakanishi T, Yamamoto Y, Hosokawa A, Yamamoto M; Japan MS/NMOSD biobank; BioBank Japan Project; Japan COVID-19 Task Force; Oguro-Igashira E, Nii T, Maeda Y, Nakajima K, Nishikawa R, Tanaka H, Nakayamada S, Matsuda K, Nishigori C, Sano S, Kinoshita M, Koike R, Kimura A, Imoto S, Miyano S, Fukunaga K, Mihara M, Shimizu Y, Kawachi I, Miyamoto K, Tanaka Y, Kumanogoh A, Niino M, Nakatsuji Y, Ogawa S, Matsushita T, Kira JI, Mochizuki H, Isobe N†, Okuno T†, Okada Y†. (2025) Contribution of germline and somatic mutations to risk of neuromyelitis optica spectrum disorder. Cell Genom 5:100776, doi: 10.1016/j.xgen.2025.100776.
8. Yamamoto Y, Shirai Y, Sonehara K, Namba S, Ojima T, Yamamoto K, Edahiro R, Suzuki K, Kanai A; BioBank Japan Project; Oda Y, Suzuki Y, Morisaki T, Narita A, Takeda Y, Tamiya G, Yamamoto M, Matsuda K, Kumanogoh A, Yamauchi T†, Kadowaki T†, Okada Y†. (2025) Dissecting cross-population polygenic heterogeneity across respiratory and cardiometabolic diseases. Nat Commun 16:3765. doi: 10.1038/s41467-025-58149-y.
学会・シンポジウム等における口頭・ポスター
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1. Deciphering genetic contribution of ancient hunter-gatherer Jomon in Japanese Populations. Oral presentation. Yamamoto K, Namba S, Sonehara K, Suzuki K, Cooke NP, the Biobank Japan Project, Matsuda K, Gakuhari T, Yamauchi T, Kadowaki T, Nakagome S, Okada Y. American Society of Human Genetics Meeting, 2024/11/6, Denver, USA. 国外、口頭
国外 / 口頭
2. Enhancing regulatory variant prioritization via long-range DNA sequences and multi-task learning. Oral presentation. Takahashi Y, Wang QS, Okada Y. American Society of Human Genetics Meeting, 2024/11/8, Denver, USA. 国外、口頭
国外 / 口頭
3. Namba S, Akiyama M, Hamanoue H, Kato K, Kawashima M, Kushima I, Matsuda K, Nakatochi M, Ogishima S, Sonehara K, Suzuki K, Takata A, Tamiya G, Tanikawa C, Yamamoto K, Yamamoto N, The BioBank Japan Project, Ozaki N, Okada Y. Pre-implantation genetic testing by polygenic risk scores selects different embryos across score construction methods with randomness. European Society of Human Genetics Meeting, 2024/6/1, Berlin, Germany. 国外、口頭
国外 / 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. 公開ハンズオンセミナーとして遺伝統計学・夏の学校を2024/8/31-9/1に実施し、polygenic risk scoreに関する出た解析演習を実施した。
不明