オープンリサーチ

【背景・目的】高齢化に伴い冠動脈疾患や頸動脈硬化症は増加している。脂質あるいはメタボリック症候群は疾患発症に関わるものの、これらの要因と高齢者での動脈硬化性疾患感受性遺伝子多型の関連は明らかでない。また、種々の薬剤を多用する高齢者では、副作用の少ない薬剤代謝に基づく個別化医療の導入は重要である。個別研究として、老年者の循環器疾患の臨床において、①動脈硬化関連SNP解析のためのDNAアレイの開発、②薬物に対する個人の反応性および副作用の少ない医薬品投与と目的とした個別化医療確立のためのDNAアレイ開発の基盤研究を行った。
【方法】①動脈硬化疾患感受性遺伝子多型解析：oligonucleotide-based DNA array (Lipa法)およびDirect sequencing法によりRAS系、血管内皮系、脂質、サイトカイン、凝固系より15 SNPを選択して民族間（Ashkenazi Jews, Yemenite Jews）でのSNP頻度の差異を検討した。頚動脈硬化症例49例では、動脈硬化進展におけるサイトカインの関与を検討した。② ワーファリンの代謝に関わる遺伝子多型の解析：ワーファリンの代謝に関わるSNPs (CYP2C9*2, CYP2C9*3、VKORC1 1733 C>T)についてOligoARRAY法およびlight cycler法による解析法を開発した。CYP2C9*2, CYP2C9*3については、日本人およびイスラエル民族300例での民族間差異を検討した。さらに、人工弁置換術症で抗凝固療法（ワーファリン）を服用中での25例で、CYP2C9*2, CYP2C9*3の意義を検証した．
【結果】① イスラエル民族（Ashkenazi Jews and Yemenite Jews）では、AGTR1 gene (A1166C), Apo E gene (R158C), ADRB3 gene (W64R), TIMP 2 gene (S101S), MTHFR gene (A222V)の遺伝子多型の頻度に差異を認めた（Life Science 2004）。② Lipa法により９SNPsの検出が可能であった。多変量解析により、内頚動脈狭窄症群では、糖尿病に加えてplasminogen activator inhibitor 1 (PAI-1) 1965 delG (P=0.0107), 5,10-methylenetetra-hydrofolate reductase (MTHFR) A222V が疾患感受性SNPsの候補としてあげられた。③CYP2C9*1, CYP2C9*2および CYP2C9*3 の解析では、日本人とイスラエル人との民族間でCYP2C9 遺伝子SNPsの頻度に明らかな差を認めた＜日本人（0.993, 0.007, 0）、Ashkenazi Jews (0.850, 0.07, 0.08)、Yemenite Jews (0.85, 0.086, 0.064)、Moroccan Jews (0.724, 0.138, 0.138)、Libian Jews (0.676, 0.211, 0.113)（Life Science）。④ CYP2C9 wild typeでのPT-INR は、2 ± 0.4（大動脈弁置換術例 (warfarin平均投与量3 ± 0.7 mg)であった。
【考察と展望】

日常生活に支障のない健やかな老年を過ごす方策として、動脈硬化に伴う心筋梗塞や脳血管疾患の発症の予防対策や副作用少ない個別医療の基盤形成は重要である。

①個別研究により、動脈硬化疾患感受性遺伝子多型を解析するDNAアレイ(Lipa法)を開発した。Lipa法は、安価にマルチプレックスでの遺伝子多型解析が可能である。近年、増加している内頚動脈狭窄症例では、糖尿病に加えてplasminogen activator inhibitor 1 (PAI-1) 1965 delG (P=0.0107), 5,10-methylenetetra-hydrofolate reductase (MTHFR) A222V が疾患感受性SNPsの候補としてあげられた。このことは、老年疾患―特に内頚動脈狭窄症では、遺伝子要因と環境要因の交絡を裏付ける証左である。今後、内頚動脈狭窄発症に関わる凝固線溶系、炎症性サイトカインの意義を解析する。また、DNAアレイを導入して頚動脈硬化進展や内膜剥離術での再狭窄症などの二次予防のための治療戦略の確立を目指す。②循環器疾患におけるマイクロアレイ解析による薬剤感受性判定への基盤研究として、工弁置換術症で抗凝固療法（ワーファリン）を服用中の症例でのCYP2C9*2, CYP2C9*3の意義を検証した。ワーファリン代謝に関わるCYP2C9の変異は日本人では少なく、ワーファリン感受性に関わるVKORC１の遺伝子多型解析が必要と考えられた。現在、VKORC１遺伝子多型解析の解析法を確立して、プロトコールを倫理委員会へ提出予定である。さらに独自に開発した64チャンネル心磁図で膀胱腫瘍に対するMVAC療法（特にdoxorubicin）による心毒性の早期評価法の確立する。動脈硬化性疾患素因と薬剤感受性評価のための遺伝子多型解析法を開発して、個別化医療導入の基盤構築を目指す。

≪参考論文≫

1. Nakai K, Habano W, FujitaT, Nakai K Schnackenberg J, Kawazoe K, Suwabe A, Itoh C. Highly Multiplexed Genotyping of Coronary Artery Disease- Associated SNPs Using MALDI-TOF Mass Spectrometry. Human Mutation 20:133-138, 2002

2. Nakai K, Itoh C, Nakai K, Habano W, Gurwitz D. Correlation between C677T MTHFR gene polymorphism, plasma homocysteine levels and incidence of CAD. Am J Cardiovasc Drugs 1:356-361, 2001
≪発表業績≫
1. Nakai K, Izumoto H, Kawazoe K, Tsuboi J, Oka T, Yoshioka K, Shouzushima M, Itoh M, Yoshizawa M. Three-dimensional recovery time dispersion map by 64-channel magnetocardiography may demonstrate the location of a myocardial injury and heterogeneity of repolarization. Int J Card Imaging 2005 22:573-580, 2006
2. Nakai K,Habano W, Nakai K, Fukushima N, Suwabe A, Moriya S, Osano K, Gurwitz D. Ethnic differences in CYP2C9*2 (Arg144Cys) and CYP2C9*3 (Ile359Leu) genotypes in Japanese and Israeli populations. Life Sciences 78:107-111, 2005
3. Nakai K; Kawazoe K; Izumoto H, Tsuboi J, Oshima Y, Oka T, Yoshioka K, Shozushima M, Suwabe A, Itoh M, Kobayash K, Shimizu T; Yoshizawa M. Construction of a Three-Dimensional Outline of the Heart And Conduction Pathway by Means of a 64-channel Magnetocardiogram in Patients With Atrial Flutter And Fibrillation. Int J Card Imaging 21:555-61, 2005
４．Nakai K,Habano W, Nakai K, Fukushima N, Fujita T, Gurwitz D. Ethnic Difference of Coronary Artery Disease-associated SNPs in Two Israeli Healthy Populations Using MALDI-TOF Mass Spectrometry. Life Sciences 75:1003-1010, 2004
5. Sugai T, Habano W, Jiao YF, Suzuki M, Takagane A, Nakamura S. Analysis of genetic alterations associated with DNA diploidy, aneuploidy and multiploidy in gastric cancers. Oncology. 68:548, 2005

参考リンク

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?cmd=Retrieve&db=PubMed&list_uids=16307313&dopt=Abstract

http://www.pref.iwate.jp/~hp1021/kesshu/kenkyukai/houkoku/group_b/text/b01t.pdf#search=%22RT%20dispersion%　　20%E5%BF%83%E7%A3%81%E5%9B%B3%E3%80%80%E4%B8%AD%E5%B1%85%22

　http://www.iwate-np.co.jp/news/y2004/m08/d25/NippoNews_10.html