日本人の起源を考えるDNA研究の課題

理化学研究所統合医科学研究センターの研究者らが主導する遺伝子研究で、日本人は3つの祖先グループの子孫であるという証拠が見つかった。

発明、 発行済み 内部 科学の進歩 2024 年 4 月、日本には 2 つの主要な祖先グループが存在するという長年の考えに挑戦します。それは、先住民の縄文狩猟採集漁民と、東アジアからの稲作移民です。

その代わりに、研究者らは北東アジアと関係がある可能性のある第3のグループ、いわゆる蝦夷を特定し、2021年に最初に提案された「三重起源」理論にさらなる信憑性を与えた。

この研究を主導した理化学研究所の寺尾史志氏は、日本人はみんなが思っているほど遺伝的に均一ではないと言う。寺尾氏は、「私たちの分析により、日本の地理的位置に従ってより正確に分類された、より細かいスケールでの日本の部分人口構造が明らかになりました。」と述べています。

手がかりを探します

寺尾氏のチームは、日本の7つの地域で3,200人以上のDNA配列を解析した後、北は北海道から南は沖縄まで日本縦断を行った。これは、これまでに行われた非ヨーロッパ人集団の最大規模の遺伝子解析の 1 つです。

研究者らは、全ゲノム配列決定と呼ばれる技術を使用し、個人の完全な遺伝子構成、つまり 30 億の DNA 塩基対すべてを明らかにしました。これまで広く使われてきたDNAマイクロアレイ法と比べて約3,000倍の情報が得られます。 「全ゲノム配列決定により、より多くのデータを調べる機会が得られ、より興味深いものを見つけるのに役立ちます」とデラウ氏は言います。

データの有用性をさらに向上させ、遺伝子と特定の疾患との潜在的な関連性を探るため、彼と共同研究者らは、取得した DNA 情報を、診断、検査結果、病歴や家族歴に関する情報などの関連する臨床データと組み合わせました。彼らはこれらすべてを日本百科事典全ゲノム/エクソーム配列決定ライブラリー (JEWEL) と呼ばれるデータベースにまとめました。

寺尾氏が特に興味を持っているテーマは、希少な遺伝的変異の研究です。 「まれな変異体は特​​定の祖先集団で見つかることもあり、日本国内の詳細な移動パターンを明らかにする上で有益となる可能性があります」と彼は説明する。

日本人の祖先の地理的広がりを明らかにするのに役立ち、彼らの主張は正しい。たとえば、縄文系の祖先は沖縄南部の亜熱帯海岸で最も優勢ですが (サンプルの 28.5% で見つかった)、西部ではそれほどではありません (サンプルの 13.4% のみ)。

対照的に、西日本に住む人々は遺伝的に漢民族との関連性が高い。寺尾氏のチームは、これは250年から794年の間に東アジアからの移民が到着したことと関連している可能性があり、また広範な歴史的養子縁組にも反映されていると考えている。この地域における中国式の法律、言語、教育制度。

一方、蝦夷の系統は東北日本の方が多く、日本の西部では減少します。

過去の痕跡

研究者らはまた、ホモ・サピエンスに近縁な原始人類の2つのグループであるネアンデルタール人とデニソワ人に由来する遺伝子についてJEWELを分析した。 「私たちは、なぜ古代の遺伝子が現代人の DNA 配列に統合され、配置されるのかに興味を持っています」とデラオ氏は述べ、そのような遺伝子は特定の形質や条件と関連している場合があると説明する。

たとえば、他の研究者は、チベットの人々がEPAS1と呼ばれる遺伝子にデニソワ人由来のDNAを持っていることを示しました。つい最近、科学者らは、ほぼすべての南アジア人に存在する第3染色体上のネアンデルタール人から受け継いだ一連の遺伝子が、呼吸不全やその他の新型コロナウイルス感染症の重篤な症状のリスク増加と関連付けていると発表した。

寺尾氏のチームの分析は、現在の日本人に存在する44の古代DNA領域を浮き彫りにし、そのほとんどが東アジア人に特有のものであることを明らかにした。 2型糖尿病に関連することが知られているNKX6-1遺伝子のデニソワ人由来の変異は、この疾患の治療に使用される経口薬であるセマグルチドに対する感受性に影響を及ぼす可能性があると研究者らは述べている。彼らはまた、冠動脈疾患、前立腺がん、関節リウマチおよび他の4つの疾患に関連する11のネアンデルタール人由来のセグメントを特定した。

個別化医療に向けて

理研主導のチームは、病気の潜在的な原因を特定するために、まれな遺伝子変異に関するデータも使用した。たとえば、高血圧、腎不全、心臓発作に関連するPTPRDと呼ばれる遺伝子の変異体には、「極めて有害な」可能性があることが判明した、と寺尾研究室の主任科学者であり、著書の主著者であるシャオシー・リウ氏は言う。研究。教師。

さらに、GJB2 遺伝子と ABCC2 遺伝子では、機能喪失型バリアントとしても知られるバリアントの顕著な発生率が、それぞれ難聴と慢性肝疾患に関連しています。

遺伝子とその変異体、および病気の素因を含むこれらの影響を与える形質の間の関係を解明することは、いつか科学者による個別化医療の開発に役立つかもしれない、とデラオ氏は言う。

「私たちがやろうとしたのは、日本人に非常に特異的な機能喪失遺伝子変異体を特定してカタログ化し、なぜ彼らが特定の形質や病気を持っているのかを理解することです」と彼は言う。 「私たちは人口統計上の違いを遺伝的な違いと結びつけたいと考えています。」

将来的には、JEWEL を拡張し、さらに多くの DNA サンプルをデータセットに追加したいと考えています。長い間、大規模な遺伝子研究はヨーロッパ系の人々からのデータの分析に焦点を当てていました。しかし寺尾氏は、「これをアジアの人口に拡大することが重要です。そうすれば、長期的には結果が私たちにも利益をもたらします。」と述べています。