)らの共同研究グループは、バイオバンク・ジャパン※1に協力した日本人約16万人の遺伝情報を用いた大規模なゲノムワイド関連解析(GWAS)※2により、食習慣に関連する領域(遺伝子座)を同定し、これらの遺伝子座が、さまざまな病気や臨床検査値に対しても多面的に関連することを明らかにしました。本研究成果は、日本人の食習慣に関連する遺伝的背景の理解に寄与し、遺伝学的影響による食習慣と病気のリスクや予後の予測、個別化医療の実現に貢献すると期待できます。これまでに、アルコールやコーヒーなどいくつかの食習慣に、個人の遺伝的背景が影響していることが報告されてきましたが、日本人集団においては、その全容は明らかになっていませんでした。)の摂取頻度の13項目について、日本人集団の遺伝学的解析を行い、新たにのべ10項目に対する9遺伝子座の関連を同定しました。そのうちの5カ所は、病気や臨床検査値とも関連があることが分かりました。9項目の食習慣に影響することが判明したALDH2遺伝子※3の遺伝子多型※4(rs671)が、心筋梗塞や2型糖尿病などの12種類の病気、HDLコレステロールや白血球数などの29種類の臨床検査値に対して関連を持つことが明らかになりました。Behaviour』(1月20日付)に掲載されました。A「横断的オミクス解析と全ゲノムシークエンスを駆使した疾患病態と組織特異性の解明(研究代表者:岡田随象)」の支援のもと行われました。本研究で使用したサンプルは、「オーダーメイド医療の実現プログラム」において収集されたものです。食習慣は、健康な生活の主要な要素の一つです。個人の食習慣に影響する隠れた因子を解明すれば、有益な臨床的影響につながると考えられます。個人間の食事パターンの変化は、文化や生活様式、環境および民族性といったいくつかの因子によって決まります。これまでの研究で、ある集団に特有の遺伝的背景がアルコール依存に寄与していることが指摘されており、さまざまな集団における食習慣との関連を調べる遺伝学的研究の蓄積が必要とされています。これまで、ゲノムワイド関連解析(GWAS)を用いて、アルコール以外にもさまざまな飲料や食品などの摂取量に影響を及ぼす遺伝因子が報告されています。これらは、遺伝的背景が、従来の予想よりもはるかに多くの食習慣に寄与していることを示しています。全国規模の病院ベースのゲノムコホート(一定期間にわたってある特定の集団を観察し、遺伝的要因と疾患などの関係を解明するための研究)であるバイオバンク・ジャパンプロジェクトでは、病気の罹患状況と臨床測定とともに、緑茶や納豆など日本の伝統的な飲料・食品を含むさまざまな種類の食習慣の情報を収集しました。これらの食習慣情報は、病気の感受性および予後との関連を検証するための有用な資源になると考えられます。)の摂取頻度といった13項目の食習慣情報(最大165,084人)を用いて、GWASを実施しました。その結果、ゲノム上の9カ所にいずれかの項目と関連のある領域を同定しました(図1)。うち5カ所の領域において、のべ10個の項目との関連が新たに見いだされました。12番染色体上のALDH2遺伝子のアミノ酸配列を変化させる遺伝子多型(rs671)が、広範な食習慣(飲酒歴・飲酒量・コーヒー・緑茶・牛乳・ヨーグルト・納豆・豆腐・魚)と関連を持つことが明らかになりました(図1)。横軸は染色体上の位置、縦軸は関連の強さを示す。遺伝子名の付いた点は、それぞれ一つの遺伝子多型を示している。赤色で示された遺伝領域が研究全体のレベルで有意な領域、オレンジ色で示された領域がゲノムワイドレベルで有意な領域を示している。遺伝子は、領域内で最も関連の強かった遺伝子多型の近傍に位置しているものを示している。ゲノム上の9カ所にいずれかの項目と関連のある領域を同定した。飲酒歴の有無、1週間の飲酒量、コーヒー、緑茶、牛乳、ヨーグルト、納豆、豆腐、魚の項目と関連のある領域を同定した。12番染色体上のALDH2遺伝子のアミノ酸配列を変化させる遺伝子多型(rs671)は、広範な食習慣(飲酒歴・飲酒量・コーヒー・緑茶・牛乳・ヨーグルト・納豆・豆腐・魚)と関連を持つことが分かった。次に、項目間の遺伝的背景の共有関係(遺伝学的相関※5)を調べたところ、計78組の項目の組み合わせのうち、15の組み合わせで統計学的に有意な正の遺伝的相関を示しました(図2)。一方で、飲酒量とヨーグルト摂取頻度は、負の遺伝的相関を示しました。これは、飲酒量の多い人(少ない人)とヨーグルトをあまり食べない人(よく食べる人)は、遺伝的背景を共有しているということを表しています。興味深いことに、同じ成分(大豆から作った豆腐と納豆、牛乳から作ったチーズとヨーグルト)から作られた食品の摂取頻度間に、強い正の遺伝的相関が観察されました。豆腐をよく食べる人と納豆をよく食べる人およびチーズをよく食べる人とヨーグルトをよく食べる人は、それぞれ遺伝的背景を共有していることが分かりました。GWAS結果を用いて各項目間での遺伝学的相関を評価したところ、15組の組み合わせで統計学的に有意な正の相関があった(図中の黒い点)。青色は正の相関、赤色はその逆の相関を示している。右側のバー数値は相関係数(濃いほど強い相関)を示している。飲酒量とヨーグルト摂取頻度は負の遺伝的相関を示し、豆腐と納豆の摂取頻度およびチーズとヨーグルト摂取震度は、それぞれ強い正の遺伝的相関を示す。疫学的な研究から、食習慣がさまざまな病気に関連していることが分かっています。食習慣が病気と遺伝的構造を共有しているどうかを明らかにするために、食習慣と関連する遺伝子多型が、バイオバンク・ジャパンの臨床表現型に含まれる45種類の病気または58種類の臨床検査値とも関連するかどうかを調べました(図3)。その結果、食習慣のいずれかの項目で有意に関連を示した9個の遺伝子多型のうち5個が、14種類の病気および39種類の臨床検査値の少なくとも一つと関連していました。多くの食生活と関連するALDH2遺伝子の遺伝子多型(rs671)が、12種類の病気と29種類の臨床検査値に対する広い多面的関連を持つことが明らかになりました。rs671はアジア人集団のみに認められる遺伝子多型であり、集団特異的な遺伝的背景と食生活・病気との関りを示唆する結果と考えられます。縦方向に食習慣と関連のあった遺伝子座を近傍遺伝子名で示してある。横方向は病気(上)と臨床検査値(下)を示している。各マスの色は関連の強さを示しており、ピンク、黄色、緑色になっている組み合わせが、統計的に有意な関連があったものである。領域ごとの関連の合計数が、一番右に棒グラフとして示してある。9個の遺伝子多型のうち5個(ALDH2、ADH1B、GCKR、AHR、ADORA2A-AS1)が、14種類の病気および39種類の臨床検査値の少なくとも一つと関連している。ALDH2遺伝子の遺伝子多型(rs671)が、12種類の病気と29種類の臨床検査値に関連している。本研究は、日本人の食習慣に影響する遺伝的背景を理解するのに寄与するものです。これまで全貌が明らかになっていなかった、食習慣の個人差と疾患発症や健康寿命との関わりの解明が進むと期待できます。遺伝学的影響による食習慣と病気のリスクや予後の予測、個別化医療の実現に貢献するものと考えられます。バイオバンク・ジャパン約27万人の日本人を対象とした生体試料バイオバンク。約20万人のゲノムデータを保有する。AMEDの「オーダーメイド医療の実現プログラム」を通じて実施され、ゲノムDNAや血清サンプルを臨床情報とともに収集し、研究者へのデータ提供や分譲を行っている。ゲノムワイド関連解析(GWAS)病気や身長・体重など形質に影響がある遺伝的変異を、ゲノム全域にわたって網羅的に検索する遺伝統計的手法。ALDH2遺伝子アルコール代謝によって生じるアセトアルデヒドを酢酸に分解する代謝酵素をコードする遺伝子の一つ。ALDH2遺伝子上の遺伝子多型(rs671)は東アジア人の集団に特異的に存在することが知られている。遺伝子多型ゲノム上の個人間の違いのうち、集団での頻度が1%以上のもの。二つの形質の遺伝的構造がどの程度類似しているかを示す指標。一般的には、GWASにより計算される遺伝的バリアントの効果量の相関として定義される。