【研究】日本人、胃がん発症と関連する遺伝子配列が近隣の東アジア集団と比べ高頻度　縄文人由来の遺伝子配列と判明

【大まかな概要】

✓日本人集団は近隣の東アジア集団と比べ、胃がんの発症と関連する遺伝子配列をもっている人が多い。

✓この遺伝子配列は縄文人集団では高頻度で維持され、その一部が日本人集団に受け継がれたということが明らかになった。

✓胃がんの発症と関連する遺伝子配列は、日本人集団では高頻度で維持されているが、多くの集団では対立遺伝子に対する自然選択により低頻度となっている。

✓自然選択の働き方は、人類が世界中に拡散するまでの短期間の間に頻繁に変化するということが明らかになった。

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【研究の内容】

　rs2294008に位置するびまん性胃がんのリスクアレル（Tアレル）の日本人集団での頻度は63%である一方、中国人集団では25%、台湾では26%、韓国では50%です（図1）。この日本人集団と他集団との頻度差がゲノム全体のSNP（一塩基多型）の中で特異的なものかどうかを日本人集団と中国人集団の比較で調べたところ、全ゲノム1465万SNP中頻度差の大きい順に32位でした。さらに、上位50位中の49個のSNPがrs2294008のリスクアレルの近傍に位置すること、しかも、リスクアレルと強い連鎖不平衡（リスクアレルとの組み合わせが多い）の関係にあることがわかりました。つまり、rs2294008のリスクアレルは、その周辺にあるSNPのアレルと共に大きなアレル頻度差を持ち、rs2294008の周辺領域全体でリスクアレルや周辺のアレルが高頻度に保たれている可能性があります。近縁な集団に対して高い頻度差を持つ大きな領域が存在することは、この領域に正の自然選択が働いている可能性を示唆しています。そこで、次にどのアレル・どの集団に自然選択が働いているかを調べました。

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　さらにこのような、集団特異的な自然選択や、各サブハプロタイプに対する自然選択の働き方の変化が他の集団でも観察されるかどうかを、東アジア・南アジア・ヨーロッパ・アフリカの各集団で調べたところ、確かに各集団で集団特異的な自然選択のオン・オフを検出できました(図2)。しかも、それぞれの集団で自然選択の働き方が異なるにも関わらず、自然選択が働き始めた時期は、どの集団でも、中国や日本で推定した年代とほぼ同じ時期と推定されました。このことは、人類集団間では環境が異なるにも関わらず、様々な集団でほぼ同時期に自然選択が働いていたことを示唆しています。本研究では、個々の集団に働いている自然選択の要因の特定には至りませんでしたが、この自然選択が局所的に働いているものではないことが示唆されます。

　日本人集団では非リスクアレルへの自然選択が働いているにもかかわらず、他の東アジア集団のように高頻度には至らず、リスクアレルの頻度が高いままでした。この原因は、日本人集団に特有な集団の歴史（集団動態）にあるのではないかと考えました。日本人集団の動態モデルとして有名なものに、日本人集団は土着の縄文系統の集団と、大陸由来の渡来系弥生集団の二つの祖先を持つという「二重構造モデル」（※6）があります。そこで、このモデルに基づき、遺伝的に異なるこの二つの集団の交雑によって、リスクアレルの頻度が現在の日本人集団のような高頻度に至るかどうか、シミュレーションによって検討しました。すると、縄文系統の集団でリスクアレルが非常に高い頻度である場合には、交雑によってリスクアレルが現在の頻度に至る可能性があることがわかりました。更に、3個体の縄文系統のDNA配列を用いて、彼らのハプロタイプ配列と現生の日本人集団のハプロタイプ配列の関係を調べました。その結果、まず、縄文系統の3個体は全てリスクアレルを持っていたこと、またその配列が現生の日本人集団の配列と最も類似していることがわかりました(補足資料)。以上のことは、現生の日本人集団が持つリスクアレルを持ったハプロタイプの一部は、縄文系統のDNA配列から派生した可能性があることを示しています。また、このことは、縄文系統の集団での胃がんの発症率や死亡率については不明ながら、縄文系統の集団が遺伝子プールに、現生人類にとっての胃がんのリスクアレルを高頻度で持っていたことも示唆しています。

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【今後の展望】

　本研究では、日本人集団に近縁な集団として中国人集団を解析しましたが、日本人集団の成り立ちを考慮した上でリスクアレルの頻度の変遷をさらに詳しく調べるには、さらに近縁な集団である韓国人集団を含めた検討を行う必要があります。（続きはソース）

2020.09.30
https://www.soken.ac.jp/news/6795/

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