「疾患の予防・診断・治療や再生医療の実現等に向けたエピゲノム比較による疾患解析や幹細胞の分化機構の解明等の基盤技術の創出」

エピゲノム研究に基づく診断・治療へ向けた新技術の創出

山本　雅之（東北大学大学院医学系研究科　教授）
（副研究総括：牛島　俊和（国立がん研究センター研究所　上席副所長・分野長））

　本研究領域は、細胞のエピゲノム状態を解析し、これと生命現象との関連性を明らかにすることにより、健康状態の維持・向上や疾患の予防・診断・治療法に資する、エピゲノム解析に基づく新原理の発見と医療基盤技術の構築を目指します。
　具体的には、がんや慢性疾患（例えば、動脈硬化、糖尿病、神経疾患、自己免疫疾患など）において適切な細胞のエピゲノム解析を行い、病因または病態進行の要因となるエピゲノム異常を見いだすことで、エピゲノムの変動と維持に関する新原理の発見や画期的な予防・診断・治療法に資する基盤技術の創出を目指す研究を対象とします。また、幹細胞の分化過程の各段階におけるエピゲノムプロファイルの比較を行うことにより細胞分化のメカニズム解明に挑む研究や、それを通して組織指向的に細胞を分化誘導するための基盤技術も対象とします。さらに、メチロームやヒストン修飾プロファイルなどのエピゲノムの効率的な解析・解読法等の要素技術、エピゲノム制御のための要素技術の開発を目指す研究なども含みます。
　本研究領域では、一部の課題において国際ヒトエピゲノムコンソーシアム（International Human Epigenome Consortium, IHEC）との連携を進めます。

久保田　健夫	（山梨大学大学院医学工学総合研究部　教授）
高木　利久	（東京大学大学院新領域創成科学研究科　教授）
高橋　政代	（理化学研究所発生・再生科学総合研究センター　チームリーダー）
田嶋　正二	（大阪大学蛋白質研究所　教授）
千葉　勉	（京都大学大学院医学研究科　教授）
西島　和三	（持田製薬（株）医薬開発本部　専任主事）
深水　昭吉	（筑波大学生命領域学際研究センター　教授）
本橋　ほづみ	（東北大学大学院医学系研究科　准教授）
諸橋　憲一郎	（九州大学大学院医学研究院　教授）
吉田　稔	（理化学研究所 基幹研究所　グループディレクター）

　ヒトゲノムの解読により、疾患因子の遺伝的理解は着実に進んできました。同時に、ある細胞でどの遺伝子の情報が活用されるかは、組織や細胞の分化段階によって異なり、エピジェネティクスによって制御されていることも強く認識されてきました。特に近年、環境要因等の影響を受けたエピゲノムの変化が疾患発症に重要な役割を果たしているとされ、がんの関係については多くの知見が得られています。また、最近では、精神疾患、神経変性疾患、代謝疾患、アレルギー疾患などのがん以外の疾患でもエピゲノム研究が進められています。

　しかし、各種の細胞が生理的にはどのようなエピゲノム状態をもつのか、また、外的あるいは内的因子がいかにエピゲノムの状態変化に影響を与えているのか、さらに、いかにエピゲノムの状態が細胞機能に影響を与えているのかといった基礎的・基盤的知見はまだ十分ではありません。エピゲノム研究を疾患の予防・診断・治療法に応用させるためには、対象となる細胞種を見据えつつ、メチローム、ヒストン修飾、非翻訳RNA、クロマチン複合体などのプロファイルを統合的に解析する基礎的な研究を着実に積み上げることが重要です。また、分化・リプログラミングに際してどのようなエピゲノム変化が誘導されるのか、各種の疾患状態にある細胞ではどのようなエピゲノム変化が存在するのか、そして、それらの変化がどのような機能的意義をもつのかを解明することも重要です。

　本研究領域ではまず、疾患や幹細胞・細胞分化などのターゲットを絞り、エピゲノム解析と機能解析アプローチを組み合わせ、生命現象や疾患の機構解明を目指す研究チームを募集します（タイプA）。本募集においては、総額１億５千万円〜３億円未満（研究費種別�T）の小規模な提案を優先したいと考えています。

　また、各種細胞の生理的なエピゲノムの解明は、様々な研究の基盤となります。JSTは、国際協調により10年間で1,000種類のヒト標準エピゲノムを解読することを目指すIHECのFundingメンバーとなり、国際協調の中で我が国の生命・疾患科学の競争力強化を支援することとしました。そのために、本研究領域において、IHECに貢献する標準エピゲノム解析を大規模に実施するチームも募集します（タイプB）。

　IHECでは、各国で解析する細胞／組織種が大きく重複しないことが望まれますので、本研究領域では、日本が強みをもつ疾患分野や幹細胞研究を対象とした課題を採択したいと考えています。実施体制としては、複数の研究機関や研究室が協力しながら研究代表者が強力にリードするチーム体制にて、標準エピゲノム解析を比較的大規模かつ効率的に進めることを求めます。データの処理・公開については、IHECの国際科学委員会と協調し、成果が十分に活用されることを求めます。また、細胞調製・網羅的実験解析・データ処理について、自ら国際的な標準を提案できるような強力な体制であることが望ましいと考えます。さらに、本プロジェクトで構築した高度のエピゲノム解析技術は、可能な範囲で国内の研究者に提供し、幅広い貢献をすることも望まれます。IHEC対応課題として平成２３年度に２課題を採択したため、本年度は、我が国のプレゼンスがさらに高まるような提案があれば採択することとします。研究費については、標準エピゲノム解析を実施することを鑑み、IHEC対応のチームとしては総額３億円〜５億円程度（研究費種別�U）の提案を想定します。

IHEC対応チーム（タイプB）として応募する上での留意点

• ・提案書には、IHEC対応チームとして提案することを明示して下さい。
• ・提案に際して、IHECのポリシーを必ず下記URLから確認して下さい。特に、データの早期公開、知的財産の扱い、プロトコールの準拠など、IHECのルールに従うことが求められます。http://www.ihec-epigenomes.org/DownloadDocs/IHECpolicydocDec2011.pdf
• ・知的財産の扱いについては、通常の委託研究とは異なる対応が求められるため、必要に応じて、事前に所属機関の関連部署と協議ください。
• ・データ公開の際に、JSTバイオサイエンスデータベースセンターとの協力が求められることがあります。
• ・採択された場合には、チームの研究代表者がIHECの運営、すなわち、委員会、WGへの出席などの対応が求められます。そのほか、必要に応じてIHEC対応への協力を依頼することがあります。
• ・研究期間終了後もIHECへの貢献が望まれます。