他事業と連携する

東北メディカル・メガバンク(TMM)計画では、個人の特徴に合わせた予防や治療を選択する次世代医療実現のためには、地域住民や自治体の理解を得るとともに、他の研究機関等と連携することが重要と考えています。また、東日本大震災からの復興としての本計画が次世代医療実現とわが国の政策的課題に貢献するためには、国立研究開発法人日本医療研究開発機構(AMED)によるゲノム医療実現推進プラットフォーム事業等に貢献するとともに、国内外のアカデミアや産業界との連携にも取り組んでいます。

アカデミアとの連携

国内バイオバンクとの連携

わが国の大型バイオバンクの草分けである、東京大学と理化学研究所(理研)によるバイオバンク・ジャパン(BBJ)とは、早くから協力関係を築いてきました。東北メディカル・メガバンク計画から健常者コントロールのサンプルを提供し、疾患関連SNPをゲノムワイド関連解析(GWAS解析)等で見出す多数の共同研究に貢献しています。
また、わが国には主要な疾患を網羅し、国民の健康を守るための疾患の解明と治療法の開発を目指す6つのナショナルセンターがあり、共同のバイオバンクを構築しています。TMM計画を推進するにあたり、東北メディカル・メガバンク機構(ToMMo)はナショナルセンター・バイオバンクネットワーク(NCBN)と連携し、共同研究を行いながら疾患研究に取り組んでいます。

主な連携成果

ToMMo、岩手医科大学いわて東北メディカル・メガバンク機構(IMM)、理研統合生命医科学研究センター、国立がん研究センター 社会と健康研究センターらは、BBJに参加した日本人約16万人の遺伝情報を用いた大規模なGWAS解析と日本人約1.5万人による再現性の検証、欧米人約32万人との民族横断的解析を行い、体重調節に関わるヒトゲノム上の193の遺伝的変異(感受性領域)を同定しました。このうち、112領域は初めて同定されたものです。また、組織特異的なエピゲノム情報とGWASの統合解析により、過去に報告されていた脳の細胞に加えて、免疫細胞のリンパ球が体重調節において主要な役割を果たすことを示す複数の遺伝学的な証拠を見いだしました。さらに、GWASの結果を用いて、33の病気と体重の遺伝的な関わりを評価したところ、2型糖尿病や心血管病などの生活習慣病だけでなく、精神疾患、免疫・アレルギー疾患、骨関節疾患における遺伝要因と体重の個人差に関わる遺伝的因子との間に共通性があることを見いだしました。体重の個人差に影響する遺伝要因について、遺伝学的な知見だけでなく、体重と病気との関わりや、生物学的に関連する組織や細胞型など広範な視点から新しい知見を提供するもので、今後体重に関わる幅広い科学分野での研究の発展に寄与するものと期待できます。

また、TMMバイオバンクには、宮城県と岩手県で実施した大規模ゲノムコホート調査による15万人分の試料・情報が登録されています。一方、NCBNの一つである国立長寿医療研究センター(NCGG)のバイオバンクには、高齢期に発症する認知症や運動器疾患など2万人分の疾患コホートの試料・情報が登録されています。2つのバイオバンクが連携協定を結び共同研究を実施することで、老年病原因遺伝子の同定、地域特性の検証や健康な高齢者とその加齢特性の解析など多岐にわたる研究成果が期待されています。

NCGGとの共同記者発表

さらに、ToMMoとIMMはオーダーメイド医療の実現プログラム(BBJ)、九州大学・久山町研究(久山町)、多目的コホート研究(JPHC Study)、日本多施設共同コーホート研究(J‒MICC)という日本を代表するコホート調査とバイオバンクの連携により、ゲノム情報に基づく脳梗塞の発症リスクを予測する新規手法を確立しました。この手法を用いて脳梗塞のかかりやすさを推定し、生活習慣の改善などに役立てることで、脳梗塞の予防に寄与できる可能性があります。また、脳梗塞以外の様々な疾患(生活習慣病・がん・うつなど)に応用することで、一人ひとりの体質に合わせた個別化医療・個別化予防の一助となることが期待できます。

国内外の大学・研究機関との連携

わが国の多くの国民が罹患する一般的な病気(動脈硬化、高血圧、脂質異常症、糖尿病、呼吸器疾患、感覚器疾患、アレルギー、精神疾患、認知症、周産期疾患など)の原因解明とゲノム・オミックス情報に基づいた疾患発症リスクの予測手法の開発などを国内外の大学研究機関と取り組むことで、個別化予防の実用化を目指しています。
また、東北大学の8部局(東北大学・病院・大学院 医学系研究科・ 加齢医学研究所・大学院 情報科学研究科・大学院 歯学研究科・大学院 薬学研究科・大学院 医工学研究科・東北メディカル・メガバンク機構)が協力し、未来型医療拠点の中心的な役割を担う組織として未来型医療創成センター(INGEM)を設立しました。今後はゲノム医学を中核に基礎生命科学及び情報科学等の卓越した研究力を結集した拠点として、ゲノム・オミックス情報その他の生体情報及び臨床情報を活用し人工知能を含むデータ科学に基づく研究、そして遺伝要因・環境要因と疾病の関係性の解明に関する研究及びその成果の臨床実装を推進していきます。

国内での連携

コホート調査を共同で実施しバイオバンクを協力して構築するなど、TMM計画の推進を岩手医科大学とともに行っていますが、調査で得られた情報等を解析する研究などに協力して取り組んで成果を出してもいます。2018年にToMMoとIMMの共同研究でNaの感受性遺伝子について解析し、食塩感受性(食塩摂取量に応じて血圧が変動しやすい体質)に影響を与える新たな遺伝的多型を発見した成果報告を行っています。

また、京都大学 iPS 細胞研究所(CiRA)との共同研究により、TMM計画のコホート調査に参加された住民のうち、6人分の保存血液細胞からiPS細胞を樹立することに成功しました。この成果により、TMMバイオバンクに保存されている約15万人分の血液細胞から、必要に応じてiPS細胞を樹立する道が開けました。今後、TMM バイオバンクに登録されている遺伝情報や健康調査情報とiPS細胞技術を組み合わせることにより、細胞の機能に影響を与える遺伝子多型を同定する研究や個人の特徴に合った疾患治療法や予防法を開発する研究が進展することが期待されます。

iPS 細胞研究所との共同記者発表

さらに、東北大学は筑波大学、東京大学、日本医科大とアンチドーピング研究推進のためのコンソーシアムを結成しました。近年、ドーピングの巧妙化が進んでおり、最先端の医学研究の成果や微量分析等の技術を活用した効果的かつ効率的なドーピング検出手法の開発が必要となっています。また、アスリートへの精神的・身体的負荷が少ないドーピング検査の開発も求められています。これらの課題に対応するため、今後は他の大学・研究機関とも有機的連携を図り、我が国において世界の範となるアンチドーピング研究体制を構築することを目指しています。
ToMMoで大規模に行っているメタボローム解析は、血液内での薬物の代謝物を微量でも検出できるものであり、ドーピング検査と共通性があります。多数の一般住民対象のメタボローム解析を行ったデータがアスリートのサンプルの解析に対する対照となり得ることや、各種化合物の検出技術の開発等でアンチドーピング研究にToMMoも貢献できると考えています。

アンチ・ドーピング研究推進のためのコンソーシアム結成記念式典

他にも、国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構(JAXA)と平成31年2月8日に、健康長寿社会実現への貢献を目指し、相互に連携して取り組むための基本協定を締結しました。JAXAとToMMoは宇宙環境を利用したマウス飼育ミッション等で得られたデータとコホート研究を活用し、個別化予防、先制医療などの次世代医療の研究を推進するとともに、ヒト疾患への対策や加齢に関する仕組みの解明行います。また、JAXAが提供する「きぼう」の研究開発基盤及びToMMoの最先端研究を組み合わせることによって初めて実現可能な宇宙と地上にまたがるデータセットを整備し、創薬や産業利用等への幅広いニーズへの適用を目指しています。

JAXAとの基本協定締結式

国際的な連携

日本国外では、UK BiobankやImperial College London(英国)、Lifelines(オランダ)、GenerationR(オランダ)、Karolinska Institute(スウェーデン)、Taiwan Biobank等と国際的な連携を行っています。

2016年に開催されたUKバイオバンクとのワークショップ

産業界との連携

ToMMoは前向き住民コホートの特性を活かして、新規バイオマーカー検索やそれを利活用したセグメント創薬、そして医薬品の効果や副作用を投薬前に予測するための体外診断薬などの開発に向けて、産業界との協力を進めています。

主な連携成果

これまで炎症性腸疾患、白血病、リウマチ性疾患、臓器移植後の治療におけるチオプリン製剤の重篤な副作用は事前予測方法がなく、慎重な投与にもかかわらず一部の患者さんで重篤な副作用が発症し、治療の中断や入院加療を余儀なくされてきました。そこで全国の炎症性腸疾患の患者さんから提供された約3千検体のDNAをバイオバンクで管理するとともに、ToMMoが構築した3,554人の日本人の全ゲノムリファレンスパネルを活用し、日本人を含む東アジア人で知られてきたチオプリン製剤による重篤な副作用の発症とチオプリンの代謝酵素の1つであるNUDT15の遺伝子多型との間に強い関連があることを発見しました。そして我々は、重篤な副作用発症に関与するNUDT15の139番目のアミノ酸を決定する遺伝子多型の情報を、正確かつ迅速に提供できる体外診断用医薬品を株式会社医学生物学研究所と開発し、世界で初めて体外診断用医薬品として製造販売承認(平成30年4月6日)を取得し、平成30年7月2日に発売しました。

また、東北大学COI東北拠点と共同で日本人向けSNP(一塩基多型)アレイである「ジャポニカアレイ®」を2014年に社会実装しました(販売元:東芝)。ジャポニカアレイ®は2017年にバージョンアップ版のジャポニカアレイ® v2、2019年には設計を刷新したジャポニカアレイ® NEO(販売元:サーモフィッシャーサイエンティフィック社)が発売されています。これらはいずれもCOI東北拠点の協力のもと進められています。

ジャポニカアレイ®

 

このほか、当計画の大規模コホート調査に追加する形で行うアドオンコホート方式の調査を、産業界とともに実施しています。事業推進における企業群との定期的な意見交換会やTMMバイオバンク利用の環境整備などを行い、産業界での当バイオバンク利用促進に取り組んでいます。

オムロン ヘルスケア株式会社との共同記者発表

自治体との連携

ToMMoは、2012年9月に宮城県と事業協力のための協定書を取り交わしました。また、宮城県内の全市町村とも協定を結んでいます。協定の締結後も定期的に各自治体の訪問、地域協議会などを開催し、引き続き計画のためにご協力いただけるよう連携をはかっています。

自治体訪問・協定締結・地域協議会

地域協議会にて

自治体健康施策への取組

コホート調査を推進するにあたり、宮城県内自治体の健康施策に協力する取組も行っています。例えば、津波避難訓練の有効性についてのToMMoの論文成果に基づき、津波避難訓練の重要性について高校での講演実施や、小学校での歯磨き指導、登米市における減塩施策への対策協力など、各自治体に協力支援を行っています。

みやぎ医療福祉情報ネットワーク協議会(MMWIN®)

東日本大震災では津波でカルテが失われた医療機関がある一方、カルテを電子ネットワークで遠隔保管していた医療機関では診療記録が守られ、災害下での医療情報ネットワークの有効性が示されました。この災害に強い医療情報ネットワークを医療現場に構築するため、ToMMoはオール宮城体制で運営されるみやぎ医療福祉情報ネットワーク協議会(MMWIN®)と協働しています。