通过大规模基因组分析，确定了类风湿性关节炎的发病风险变异

日本理化学研究所于2022年11月10日宣布，新鉴定了与关节风湿病发病相关的34个遗传变异。该研究由理研生命医科学研究中心人类免疫遗传研究组的石垣和庆队长、大阪大学研究生院医学系研究科的坂上沙央里助教（哈佛大学医学部博士研究员）、理研生命医科学研究中心基因组解析应用研究组的寺尾知可史组长、东京大学大学院新领域创成科学研究科的松田浩一教授、京都大学大学院医学研究科的松田文彦教授、产业医科大学医学部的田中良哉教授、大阪大学大学院医学系研究科的熊之乡淳教授、东京医科牙科大学难治疾病研究所的高地雄太教授、东京女子医科大学医学部的猪狩胜则特任教授、理研生命医科学研究中心自身免疫疾病研究组的山本一彦队长等人参加，理研生命医科学研究中心系统遗传学组的冈田随象队长（大阪大学大学院医学系研究科教授）这是由哈佛大学教授肖莫·雷查乌德里等人统筹的国际共同研究小组组成的。研究成果在线刊登在《自然Genetics》上。

类风湿性关节炎是免疫系统破坏关节组织而功能受损的原因不明的疾病。已知许多遗传变异（风险变异）参与关节风湿病的发病。因此，以欧美为中心进行了通过基因组广泛相关分析（GWAS）鉴定风险变异的研究。但是，由于大部分风险变异的影响非常小，传统的GWAS研究只能鉴定出部分风险变异。另外，在以单一人种群体为对象的GWAS中，由于位于基因组上附近的遗传变异间的相关关系，通常难以精确地鉴定风险变异，其定位也不清楚。另一方面，已知通过从多人种集团的科霍特（集团）收集多个患者·健康者的样本，大规模地实施GWAS，可以缓和变异间的相关关系的影响，可以高精度地鉴定更多的风险变异。

近年来，以欧美人群为对象实施了很多大规模的GWAS，其分析结果以预测疾病发病等为目的，在临床现场逐渐显示出实用性。另一方面，由于遗传变异的分布存在人种差异，因此能够将欧美人群体的分析结果应用于日本人群体的范围是有限的。因此，为了在日本实现类风湿关节炎的基因组医疗，必须将很多东亚人集团包含在GWAS的对象中。

东亚人实施了三分之一的大规模GWAS，共识别出124个风险变异，34个新增

在这样的背景下，研究小组以包括日本人集团在内的东亚人集团等五个人种集团为对象，实施了过去最大规模的类风湿关节炎GWAS。此次的研究，由欧美人集团、东亚人集团、非洲人集团、南亚人集团、阿拉伯人集团构成的37个科霍特参加，以3万5871名关节风湿病患者和24万149名健康者，合计27万6020人为对象实施了GWAS。这是以类风湿关节炎为对象的史上最大规模的一次。与多数GWAS是以欧美人集团为中心进行的相比，此次约有三分之一的患者（101025人）是东亚人集团，其中大部分是在日本收集的样品。该GWAS共鉴定出124个风险变异，其中34个为新发现。

LEF1基因座中的风险变异，最高精度映射

此外，国际共同研究小组使用近似贝叶斯因子详细映射检测到的风险变异的定位。于是，正如预想的那样，与单一人种集团中的GWAS相比，在多人种集团中的GWAS中，得到了更高精度的映射结果。本次研究总体成功鉴定出事后概率超过50%的35个风险变异。在LEF1基因座上鉴定到最高精度的映射风险突变。LEF1基因变异位于CD4阳性T细胞的基因表达控制区，这表明CD4阳性T细胞的基因表达控制异常与发病风险有关。高精度地映射风险变异的定位在变异的功能分析实验中是重要的信息，因此研究成果被认为会加速关节风湿病的病情阐明。

根据PADI4基因座的风险变异、剪接异形的评价有意思的见解

以阐明风险变异引起的分子机制为目标，在PADI4基因座的风险变异中得到了有趣的见解。类风湿性关节炎最具特征的免疫异常是自身抗体对细胞磷化蛋白的存在。PADI4基因是编码负责细胞磷化的酶的非常重要的基因。与英国项目BLUEPRINT数据库的整合分析表明，PADI4基因突变可能参与嗜中性粒细胞中PADI4基因的剪接。然而，PADI4剪接异形体的整体图象尚不清楚，无法阐明详细的分子机制。因此，使用长读序列的技术，确认PADI4基因的转录产物的全长序列，确定在酶活性中缺乏重要部分的新的非功能性接头同构。

接着，使用来自105名日本人集团的健康者的RNA序列数据，分别定量评价PADI4同位素形式。于是，发现风险等位基因与非功能性等位基因的表达量减少、功能性等位基因的表达量增加、总等位基因的总表达量减少有关。也就是说，对每个同源异形体的详细定量评估表明，风险等位基因增强了PADI4基因的功能。这一结果说明了阐明PADI4基因新的遗传机制，并利用长读序列在风险基因座上彻底调查剪接异形的重要性。

可以观察到与东亚人集团的PRS、欧美人集团相同程度的预测精度

最后，为了通过本次研究成果验证各人种群体的发病风险可预测到何种程度，计算了多学科风险评分（PRS）。PRS是根据GWAS的结果和个人基因变异信息来估计发病风险的指标，在其他疾病中正在显示在临床现场的实用性。过去，在很多研究中，东亚人集团的PRS预测精度往往比欧美人集团低，但这次东亚人集团和欧美人集团观察到了相同程度的PRS预测精度。可以认为，这是因为成功收集了生物银行项目等以日本人集团为中心的东亚人集团的样品。

另外，在该PRS计算中，不使用对发病风险产生强烈影响的HLA基因变异的信息。今后，通过添加HLA基因变异的信息，预测精度会进一步提高。

研究小组们认为，本研究结果将阐明关节风湿病发病的生物学机制，为基因组创药做出贡献。由于研究结果将在公共数据库中全部公开，因此可以期待今后在世界范围内得到活用，促进多方面的研究活动，PRS的发病预测精度与东亚人集团和欧美人集团相同从结果来看，可以期待加速在日本实现基因组医疗的讨论。