国際循環器デジタルオミックスコンソーシアムによる循環器システム構造の多様性の理解
研究課題情報
- 課題管理番号
- 25jf0126011h0002
- 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
医療分野国際科学技術共同研究開発推進事業
- タグ(2025)
研究開発目的: 研究開発基盤の整備研究
研究の性格: データ・試料のバンク整備<疾患レジストリ・コホート研究等>
研究モダリティ: データサイエンス
開発フェーズ: 基盤構築
ICD-10大分類: 循環器系の疾患
対象疾患領域: 生活習慣病<免疫アレルギー疾患、腎疾患を含む> , 老年医学・認知症 , 難病
特記的事項: 国際共同研究 , DX<SaMD、AI、ICTを含む>
補足確認: 予防・保健 , 診断 , 治療 , 予後・生活の質<QOL>
- タグ(2024)
研究開発目的: 研究開発基盤の整備研究
研究の性格: データ・試料のバンク整備<疾患レジストリ・コホート研究等>
研究モダリティ: データサイエンス
開発フェーズ: 基盤構築
ICD-10大分類: 循環器系の疾患
対象疾患領域: 生活習慣病<免疫アレルギー疾患、腎疾患を含む> , 老年医学・認知症 , 難病
特記的事項: 国際共同研究 , DX<SaMD、AI、ICTを含む>
補足確認: 予防・保健 , 診断 , 治療 , 予後・生活の質<QOL>
- 代表研究機関
- 国立大学法人東京大学
- 研究代表者
(2025) 小室一成, 国立大学法人東京大学, 医学部附属病院 先端循環器医科学講座 特任教授
(2024) 小室一成, 国立大学法人東京大学, 医学部附属病院 先端循環器医科学講座 特任教授
- 研究期間
- 2024年度 - 2029年度
- 課題への総配分額
- 35,100 千円
- 研究概要(2025)
- 研究開発項目1. 国際コンソーシアム研究による検体・データ収集 国際コンソーシアム研究による検体・データ収集を実施する。東京大学およびスタンフォード大学でシンポジウムを開催する。研究開発分担者および若手研究者がスタンフォード大学に短期派遣される。 研究開発項目2. 包括的ゲノム解析による循環器システム構造に関する遺伝基盤の網羅的解明 心筋症を中心とした心不全のゲノム解析において、相手国研究者と連携して推進する。 研究開発項目3. 臨床検体のシングルセルオミックス解析から得られる細胞レベルの分子機序の理解 両国で収集した検体を用いてオミックス解析を実施する。 研究開発項目4. 臨床検査・日常生活デジタル情報のマルチモーダルAI分析 ウェアラブルデバイスを開発して臨床的意義を検証する。また市販のウェアラブルデバイスを用いたデータ取得を進め、このデータとの関係性についても評価する。 研究開発項目5. モデル動物およびiPS由来細胞を用いた分子機序の動作原理の理解 ゲノム・オミックス解析研究によって循環器疾患の多様性に関わる分子機序を網羅的に両国で同定し、それらを網羅的にperturbationできるgRNAライブラリを東京大学で作成する。 研究開発項目6. 循環器疾患の世界的多様性の分子機序に基づいた精密医療の発展 ゲノム・シングルセル(空間)オミックス解析のデータに基づいて精密医療に資する分子病理学的なマーカーを同定していく。
- 研究概要(2024)
- 研究開発項目1. 国際コンソーシアム研究による検体・データ収集 若手研究者育成ミーティングで研究発表を行い、シンポジウムにて両国における臨床検体・データ収集状況・解析技術について共有し、国際コンソーシアム研究体制を構築する。 研究開発項目2. 包括的ゲノム解析による循環器システム構造に関する遺伝基盤の網羅的解明 日本・米国でデータ解析基盤を整理して本プロジェクトに推進に使えるようにする。 研究開発項目3. 臨床検体のシングルセルオミックス解析から得られる細胞レベルの分子機序の理解 日本国グループおよび海外グループで構築してきたシングルセル解析技術を共有する。 研究開発項目4. 臨床検査・日常生活デジタル情報のマルチモーダルAI分析 シンポジウムにて各研究者の技術および将来の研究展望について共有する。 研究開発項目5. モデル動物およびiPS由来細胞を用いた分子機序の動作原理の理解 シンポジウムで日本・米国の研究室におけるモデル動物・iPS由来細胞を用いた機能解析の技術について共有する。 研究開発項目6. 循環器疾患の世界的多様性の分子機序に基づいた精密医療の発展 本研究の最終ゴールは循環器疾患における世界的多様性の分子機序に基づいた精密医療を構築することである。シンポジウムで両国におけるデータ解析技術および方向性を共有して進める。
研究成果情報
2024
成果の概要
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【研究成果】
本研究では、わが国の循環器コンソーシアム研究を世界に発展させ、「国際循環器デジタルオミックスコンソーシアム」を推進している。研究開発項目1では、国際コンソーシアム研究による検体・データ収集に向けて、派遣対象となる大学院生およびポスドクが若手研究者育成ミーティングで研究発表を行い、広い分野の多角的なフィードバックを受けた。また両国における臨床検体・データ収集状況・解析技術について共有し、国際コンソーシアム研究体制を構築した。研究開発項目2では、包括的ゲノム解析による循環器システム構造に関する遺伝基盤の網羅的解明に向けて、各国においてこれまで用いてきたデータ解析基盤を整理して本プロジェクトに推進に使えるようにした。心房細動に関して世界最大規模のGWASによりポリジェニックリスクスコアを構築し、心房細動が他の心臓疾患や炎症性疾患と関わることを遺伝学的に検証した(Roselli et al. Nat Genet. 2025)。家族性発症の拘束型心筋症において新規のFLNC遺伝子変異を発見して報告した(Nakayama et al. ESC Heart Fail. 2025)。研究開発項目3では、臨床検体のシングルセルオミックス解析から得られる細胞レベルの分子機序の理解に向けて、各研究室で構築してきたシングルセル解析技術を共有し、機能解析の方向性について検討した。構築してきた解析パイプラインによって、循環器系の乱れが生じるような概日リズムの破綻によって母体の胎盤における血流障害、さらには胎児の代謝異常が惹起されることを解明した(Yao et al. Cell Metab. 2025)。研究開発項目4では、臨床検査・日常生活デジタル情報のマルチモーダルAI分析に向けて、特にデジタル情報の取得に向けて各研究者の技術および将来の研究展望を共有した。研究開発項目5では、モデル動物およびiPS由来細胞を用いた分子機序の動作原理の理解に向けて、各研究室におけるモデル動物・iPS由来細胞を用いた機能解析の技術について共有した。研究開発項目6では、循環器疾患の世界的多様性の分子機序に基づいた精密医療の発展に向けて、データ解析技術および方向性を共有した。循環器疾患の中でも心不全に関する遺伝学的検査の重要性について心不全診療ガイドライン(Kitai et al. Circ J. 2024; J Card Fail. 2025)、および循環器遺伝学的検査ガイドライン(Imai et al. J Cardiol. 2025)に反映した。
【国際ネットワーク構築・拡大】
各国が有する技術を共有して研究を推進し、ネットワーク構築・拡大を図っている。さらにHuman Cell Atlas会議などにも参加してネットワークを拡大させており、Heart Biological Networkへの参画、さらには国際共同研究での論文作成も推進した。
【国際頭脳循環等の促進に資する次世代研究者の人材育成】
国内でのラボ連携によって若手人材を多面的に育成するとともに、それらの若手人材にはデータ取得および解析のオンザジョブトレーニングによって論文執筆の指導を行っている。また国内外で本事業の趣旨に賛同する多数の研究者とも共同研究を次々と行い、本コンソーシアム研究の拡大とさらなる人材育成に寄与している。
本研究では、わが国の循環器コンソーシアム研究を世界に発展させ、「国際循環器デジタルオミックスコンソーシアム」を推進している。研究開発項目1では、国際コンソーシアム研究による検体・データ収集に向けて、派遣対象となる大学院生およびポスドクが若手研究者育成ミーティングで研究発表を行い、広い分野の多角的なフィードバックを受けた。また両国における臨床検体・データ収集状況・解析技術について共有し、国際コンソーシアム研究体制を構築した。研究開発項目2では、包括的ゲノム解析による循環器システム構造に関する遺伝基盤の網羅的解明に向けて、各国においてこれまで用いてきたデータ解析基盤を整理して本プロジェクトに推進に使えるようにした。心房細動に関して世界最大規模のGWASによりポリジェニックリスクスコアを構築し、心房細動が他の心臓疾患や炎症性疾患と関わることを遺伝学的に検証した(Roselli et al. Nat Genet. 2025)。家族性発症の拘束型心筋症において新規のFLNC遺伝子変異を発見して報告した(Nakayama et al. ESC Heart Fail. 2025)。研究開発項目3では、臨床検体のシングルセルオミックス解析から得られる細胞レベルの分子機序の理解に向けて、各研究室で構築してきたシングルセル解析技術を共有し、機能解析の方向性について検討した。構築してきた解析パイプラインによって、循環器系の乱れが生じるような概日リズムの破綻によって母体の胎盤における血流障害、さらには胎児の代謝異常が惹起されることを解明した(Yao et al. Cell Metab. 2025)。研究開発項目4では、臨床検査・日常生活デジタル情報のマルチモーダルAI分析に向けて、特にデジタル情報の取得に向けて各研究者の技術および将来の研究展望を共有した。研究開発項目5では、モデル動物およびiPS由来細胞を用いた分子機序の動作原理の理解に向けて、各研究室におけるモデル動物・iPS由来細胞を用いた機能解析の技術について共有した。研究開発項目6では、循環器疾患の世界的多様性の分子機序に基づいた精密医療の発展に向けて、データ解析技術および方向性を共有した。循環器疾患の中でも心不全に関する遺伝学的検査の重要性について心不全診療ガイドライン(Kitai et al. Circ J. 2024; J Card Fail. 2025)、および循環器遺伝学的検査ガイドライン(Imai et al. J Cardiol. 2025)に反映した。
【国際ネットワーク構築・拡大】
各国が有する技術を共有して研究を推進し、ネットワーク構築・拡大を図っている。さらにHuman Cell Atlas会議などにも参加してネットワークを拡大させており、Heart Biological Networkへの参画、さらには国際共同研究での論文作成も推進した。
【国際頭脳循環等の促進に資する次世代研究者の人材育成】
国内でのラボ連携によって若手人材を多面的に育成するとともに、それらの若手人材にはデータ取得および解析のオンザジョブトレーニングによって論文執筆の指導を行っている。また国内外で本事業の趣旨に賛同する多数の研究者とも共同研究を次々と行い、本コンソーシアム研究の拡大とさらなる人材育成に寄与している。
学会誌・雑誌等における論文一覧
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1. Roselli C, Surakka I, Olesen MS, Sveinbjornsson G, Marston NA, Choi SH, Holm H, Chaffin M, Gudbjartsson D, Hill MC, Aegisdottir H, Albert CM, Alonso A, Anderson CD, Arking DE, Arnar DO, Barnard J, Benjamin EJ, Braunwald E, Brumpton B, Campbell A, Chami N, Chasman DI, Cho K, Choi EK, Christophersen IE, Chung MK, Conen D, Crijns HJ, Cutler MJ, Czuba T, Damrauer SM, Dichgans M, Dörr M, Dudink E, Duong T, Erikstrup C, Esko T, Fatkin D, Faul JD, Ferreira M, Freitag DF, Ganesh SK, Gaziano JM, Geelhoed B, Ghouse J, Gieger C, Giulianini F, Graham SE, Gudnason V, Guo X, Haggerty C, Hayward C, Heckbert SR, Hveem K, Ito K, Johnson R, Jukema JW, Jurgens SJ, Kääb S, Kane JP, Kany S, Kardia SLR, Kavousi M, Khurshid S, Kamanu FK, Kirchhof P, Kleber ME, Knight S, Komuro I, Krieger JE, Launer LJ, Li D, Lin H, Lin HJ, Loos RJF, Lotta L, Lubitz SA, Lunetta KL, Macfarlane PW, Magnusson PKE, Malik R, Mantineo H, Marcus GM, März W, McManus DD, Melander O, Melloni GEM, Meyre PB, Miyazawa K, Mohanty S, Monfort LM, Müller-Nurasyid M, Nafissi NA, Natale A, Nazarian S, Ostrowski SR, Pak HN, Pang S, Pedersen OB, Pedersen NL, Pereira AC, Pirruccello JP, Preuss M, Psaty BM, Pullinger CR, Rader DJ, Rämö JT, Ridker PM, Rienstra M, Risch L, Roden DM, Rotter JI, Sabatine MS, Schunkert H, Shah SH, Shim J, Shoemaker MB, Simonson B, Sinner MF, Smit RAJ, Smith JA, Smith NL, Smith JG, Soliman EZ, Sørensen E, Sotoodehnia N, Strbian D, Stricker BH, Teder-Laving M, Sun YV, Thériault S, Thorolfsdottir RB, Thorsteinsdottir U, Tveit A, van der Harst P, van Meurs J, Wang B, Weiss S, Wells QS, Weng LC, Wilson PW, Xiao L, Yang PS, Yao J, Yoneda ZT, Zeller T, Zeng L, Zhao W, Zhou X, Zöllner S; BioBank Japan Project; Regeneron Genetics Center; DBDS Genomic Consortium; Ruff CT, Bundgaard H, Willer C, Stefansson K, Ellinor PT. Meta-analysis of genome-wide associations and polygenic risk prediction for atrial fibrillation in more than 180,000 cases. Nat Genet. 2025 Mar;57(3):539-547. doi: 10.1038/s41588-024-02072-3. Epub 2025 Mar 6. PMID: 40050429.
2. Kitai T, Kohsaka S, Kato T, Kato E, Sato K, Teramoto K, Yaku H, Akiyama E, Ando M, Izumi C, Ide T, Iwasaki YK, Ohno Y, Okumura T, Ozasa N, Kaji S, Kashimura T, Kitaoka H, Kinugasa Y, Kinugawa S, Toda K, Nagai T, Nakamura M, Hikoso S, Minamisawa M, Wakasa S, Anchi Y, Oishi S, Okada A, Obokata M, Kagiyama N, Kato NP, Kohno T, Sato T, Shiraishi Y, Tamaki Y, Tamura Y, Nagao K, Nagatomo Y, Nakamura N, Nochioka K, Nomura A, Nomura S, Horiuchi Y, Mizuno A, Murai R, Inomata T, Kuwahara K, Sakata Y, Tsutsui H, Kinugawa K; Japanese Circulation Society and the Japanese Heart Failure Society Joint Working Group. JCS/JHFS 2025 Guideline on Diagnosis and Treatment of Heart Failure. Circ J. 2025 Mar 28. doi: 10.1253/circj.CJ-25-0002.
3. Kitai T, Kohsaka S, Kato T, Kato E, Sato K, Teramoto K, Yaku H, Akiyama E, Ando M, Izumi C, Ide T, Iwasaki YK, Ohno Y, Okumura T, Ozasa N, Kaji S, Kashimura T, Kitaoka H, Kinugasa Y, Kinugawa S, Toda K, Nagai T, Nakamura M, Hikoso S, Minamisawa M, Wakasa S, Anchi Y, Oishi S, Okada A, Obokata M, Kagiyama N, Kato NP, Kohno T, Sato T, Shiraishi Y, Tamaki Y, Tamura Y, Nagao K, Nagatomo Y, Nakamura N, Nochioka K, Nomura A, Nomura S, Horiuchi Y, Mizuno A, Murai R, Inomata T, Kuwahara K, Sakata Y, Tsutsui H, Kinugawa K; Japanese Circulation Society and the Japanese Heart Failure Society Joint Working Group. JCS/JHFS 2025 Guideline on Diagnosis and Treatment of Heart Failure. J Card Fail. 2025 Mar 27:S1071-9164(25)00100-9.
4. Murakami N, Asano D, Tokushige N, Omura J, Watanabe M, Nomura S, Kitaoka H, Tamura Y. Diagnostic Delays and Quality of Life in Japanese Patients with Pulmonary Hypertension: A Nationwide Survey. Pulm Ther. 2025 Mar 18. doi: 10.1007/s41030-025-00290-6. Epub ahead of print. PMID: 40100574. Mar;57(3):539-547. doi: 10.1038/s41588-024-02072-3. Epub 2025 Mar 6. PMID: 40050429.
5. Sugiura K, Kubo T, Inoue S, Nomura S, Yamada T, Tobita T, Kuramoto Y, Miyashita Y, Asano Y, Ochi Y, Miyagawa K, Baba Y, Noguchi T, Hirota T, Yamasaki N, Morita H, Komuro I, Kitaoka H. Unveiling Clinical and Genetic Distinctions in Pure-Apical Versus Distal-Dominant Apical Hypertrophic Cardiomyopathy. J Am Heart Assoc. 2025 Mar 18;14(6):e038208. doi: 10.1161/JAHA.124.038208. Epub 2025 Mar 7. PMID: 40055852.
6. Imai Y, Kusano K, Aiba T, Ako J, Asano Y, Harada-Shiba M, Kataoka M, Kosho T, Kubo T, Matsumura T, Minamino T, Minatoya K, Morita H, Nishigaki M, Nomura S, Ogino H, Ohno S, Takamura M, Tanaka T, Tsujita K, Uchida T, Yamagishi H, Ebana Y, Fujita K, Ida K, Inoue S, Ito K, Kuramoto Y, Maeda J, Matsunaga K, Neki R, Sugiura K, Tada H, Tsuji A, Yamada T, Yamaguchi T, Yamamoto E, Kimura A, Kuwahara K, Maemura K, Minamino T, Morisaki H, Tokunaga K; Japanese Circulation Society; Japanese College of Cardiology; Japanese Society of Pediatric Cardiology; Cardiac Surgery Joint Working Group. Electronic address: jcsGL@j-circ.or.jp. JCS/JCC/JSPCCS 2024 Guideline on Genetic Testing and Counseling in Cardiovascular Disease. J Cardiol. 2025 Feb;85(2):115-176.
7. Nakayama R, Tanaka TD, Inoue S, Yoshida J, Hasegawa J, Nagoshi T, Nomura S, Morita H, Yoshimura M. Familial restrictive cardiomyopathy with novel missense variant of uncertain significance in the FLNC gene. ESC Heart Fail. 2025 Feb 6. doi: 10.1002/ehf2.15233. Epub ahead of print. PMID: 39916360.
8. Yao N, Kinouchi K, Katoh M, Ashtiani KC, Abdelkarim S, Morimoto H, Torimitsu T, Kozuma T, Iwahara A, Kosugi S, Komuro J, Kato K, Tonomura S, Nakamura T, Itoh A, Yamaguchi S, Yoshino J, Irie J, Hashimoto H, Yuasa S, Satoh A, Mikami Y, Uchida S, Ueki T, Nomura S, Baldi P, Hayashi K, Itoh H. Maternal circadian rhythms during pregnancy dictate metabolic plasticity in offspring. Cell Metab. 2025 Feb 4;37(2):395-412.e6. doi: 10.1016/j.cmet.2024.12.002.
9. Isotani R, Igarashi M, Miura M, Naruse K, Kuranami S, Katoh M, Nomura S, Yamauchi T. Nicotine enhances the stemness and tumorigenicity in intestinal stem cells via Hippo-YAP/TAZ and Notch signal pathway. Elife. 2025 Jan 3;13:RP95267. doi: 10.7554/eLife.95267. PMID: 39752217; PMCID: PMC11698494.
10. 心不全のPrecision medicineにつながる最新知見, 野村征太郎, Precision Medicine 2024年12月号
学会・シンポジウム等における口頭・ポスター
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1. 日本心臓財団佐藤賞記念講演 シングルセル解析による循環器精密医療の発展, 日本心臓財団佐藤賞記念講演, 野村征太郎, 2025.3.29@パシフィコ横浜
国内 /
2. Genetic testing-based treatment strategy and research development for cardiomyopathy, Seitaro Nomura, 日本循環器学会 シンポジウム15 Cutting-edge genetic research in pediatric to grown-up cardiology. 2025.3.29@パシフィコ横浜
国内 /
3. 日本の循環器基礎研究の課題と将来展望について, 野村征太郎, 日本循環器学会 ホットトピック2 ISHR World Congress 2025 日本の循環器基礎研究の将来 2025.3.28@パシフィコ横浜
国内 /
4. ライフサイクルを支えるゲノム持続可能性の統合的理解, 野村征太郎, 日本循環器学会 未来開拓型医師臨床・基礎研究助成 報告会, 2025.3.24
国内 /
5. Vaccine development research to prevent cardiovascular diseases, Seitaro Nomura, The 2nd Joint Symposium of AMED SCARDA Japan Initiative for World-leading Vaccine Research and Development Centers 2025.3.18 @Kobe International Conference Center, Japan
国内 /
6. ヒト心不全における心筋DNA損傷の病的意義の解明とその制御, 小室一成, AMED革新的先端研究開発支援事業ステップタイプ(FORCE)進捗報告会 2024.12.12(木)@TKPガーデンシティPREMIUM仙台西口
国内 /
7. 中尾一和賞 循環器学における精密医療の発展, 野村征太郎, 第28回日本心血管内分泌代謝学会学術総会. 2024.12.8 @九州大学医学部百年講堂
国内 /
8. 血液プロテオーム解析による心血管疾患の病態解明, 野村征太郎, CVMW2024心血管代謝週間. 2024.12.8 @ステーションコンファレンス東京 ランチョンセミナー 6 第3会場
国内 /
「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. 東京大学のゲノムスクールにおいて研究分担者の野村征太郎が毎年講演し、ゲノム関連企業との強い連携を構築するきっかけとなっている。
国内