生殖細胞・体細胞変異とウイルス配列の多層シークエンス解析による自己免疫性神経疾患のシーズ開発
研究課題情報
- 課題管理番号
- 25wm0625504h0002
- 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)
疾患基礎研究プロジェクト<第二期>
- 事業名
脳神経科学統合プログラム
- タグ(2025)
研究開発目的: 基礎医学研究
研究の性格: 疾患を特定しない基礎医学研究<生命・病態解明研究>
研究モダリティ: in vivo-ヒト
ICD-10大分類: 神経系の疾患
対象疾患領域: 精神・神経疾患 , 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: 疾患を特定しない基礎医学研究<生命・病態解明研究>
研究モダリティ: in vivo-ヒト
ICD-10大分類: 神経系の疾患
対象疾患領域: 精神・神経疾患 , 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
- 220,220 千円
- 研究概要(2025)
- 本研究は、オールジャパン・学会連携で実施する日本人集団の自己免疫性神経疾患(多発性硬化症, multiple sclerosis; MS、視神経脊髄炎スペクトラム障害, neuromyelitis optica spectrum disorder, NMOSD)の大規模全ゲノムシークエンス(whole-genome sequencing; WGS)関連解析とシングルセル解析を主軸とした多層シークエンス解析を実施する。生殖細胞系列遺伝子変異、ウイルス感染に加え、疾患感受性変異を深層学習および並列レポーターアッセイでハイスループットに機能解明する。自己免疫性神経疾患の原因としての体細胞性遺伝子変異のリスク定量化を実施。これらのマルチオミクス解析を通じてバイオマーカー・創薬シーズを同定する。自己免疫性神経疾患という国際的アンメットニーズが著しい疾患群を対象に、大規模ゲノム解析から機能性変異同定・病態解明・バイオマーカー/創薬シーズ創出・社会実装までを一気通貫に実現する挑戦的プロジェクトである。令和7年度においては、引き続き、既収集MS・NMOSD検体を対象に全ゲノムシークエンス解析を実施。
- 研究概要(2024)
- 本研究は、オールジャパン・学会連携で実施する日本人集団の自己免疫性神経疾患(多発性硬化症, multiple sclerosis; MS、視神経脊髄炎スペクトラム障害, neuromyelitis optica spectrum disorder, NMOSD)の大規模全ゲノムシークエンス(whole-genome sequencing; WGS)関連解析とシングルセル解析を主軸とした多層シークエンス解析を実施する。生殖細胞系列遺伝子変異、ウイルス感染に加え、疾患感受性変異を深層学習および並列レポーターアッセイでハイスループットに機能解明する。自己免疫性神経疾患の原因としての体細胞性遺伝子変異のリスク定量化を実施。これらのマルチオミクス解析を通じてバイオマーカー・創薬シーズを同定する。自己免疫性神経疾患という国際的アンメットニーズが著しい疾患群を対象に、大規模ゲノム解析から機能性変異同定・病態解明・バイオマーカー/創薬シーズ創出・社会実装までを一気通貫に実現する挑戦的プロジェクトである。令和6年度においては、既収集MS・NMOSD検体を対象に全ゲノムシークエンス解析を実施。
研究成果情報
2024
成果の概要
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本研究は、オールジャパン・学会連携で実施する日本人集団の自己免疫性神経疾患(多発性硬化症, multiple sclerosis; MS、視神経脊髄炎スペクトラム障害, neuromyelitis optica spectrum disorder, NMOSD)の大規模全ゲノムシークエンス(whole-genome sequencing; WGS)関連解析とシングルセル解析を主軸とした多層シークエンス解析を実施する。生殖細胞系列遺伝子変異、ウイルス感染に加え、疾患感受性変異を深層学習および並列レポーターアッセイでハイスループットに機能解明する。自己免疫性神経疾患の原因としての体細胞性遺伝子変異のリスク定量化を実施。これらのマルチオミクス解析を通じてバイオマーカー・創薬シーズを同定する。自己免疫性神経疾患という国際的アンメットニーズが著しい疾患群を対象に、大規模ゲノム解析から機能性変異同定・病態解明・バイオマーカー/創薬シーズ創出・社会実装までを一気通貫に実現する挑戦的プロジェクトである。令和6年度においては、オールジャパン体制での国内バイオバンク・コホート連携体制を強化し、自己免疫性神経疾患の大規模ゲノム情報・臨床情報データベース構築を進めた。非ヒト由来リード由来の内因性・外因性ウイルス感染定量化解析手法を改良し、日本人集団大規模WGSデータに最適化されたパイプラインとして構築した。MSを含む複数の自己免疫疾患およびCOVID-19患者の日本人集団WGS情報に対してパイプラインを実装し、自己免疫疾患に対する内因性HHV-6B配列挿入の高頻度を観測した。ゲノムワイド関連会阿関(GWAS)マイクロアレイおよびWGSを併用した独自の高精度クローン性造血同定を最適化し、日本人集団MS・NMOSDを含む大規模ゲノム情報への適用パイプラインを実装した。常染色体に加え性染色体(X/Y)染色体におけるパイプラインも実装を果たした。クローン性造血がNMOSDの強いリスクを有することを報告した。
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