課題番号：28指1302
研究課題名 ：HLA遺伝子によるHBV関連疾患の発症機序解明を目指す研究
主任研究者名 ：西田 奈央
分担研究者名 ：大橋 順
キーワード ：B 型肝炎、肝細胞癌、HLA 遺伝子、GWAS、高速シークエンス
研究成果１：
成人日本人 1,193 例を対象として同一のキットを用いた HBs 抗体測定を実施した。
得られた抗体産生量をもとに、ワクチン低反応群（107 例、HBsAb 10mIU/mL 以下）、ワクチン中反応群（351 例、HBsAb 10mIU/mL超、100 mIU/mL 以下）、ワクチン高反応群（735 例、HBsAb 100mIU/mL 超）の 3 群に分けたところ、年齢が低いほど、また女性の方が抗体産生量が多くなることが明らかとなった。続いて全 1,193 例を対象としてゲノムワイド関連解析および HLA 関連解析を実施し、HB ワクチン応答性に特定の
図 1 日本人 1,193 人のビームゲン接種者の HBs 抗体価
HLA‐DRB1‐DQB1 ハプロタイプ****（DRB1 04:05‐DQB1 04:01、DRB1 08:03‐DQB1 06:01、DRB1*14:06‐DQB1*03:01、DRB1*15:01‐DQB1*06:02）と BTNL2 遺伝子が関連することを明らかとした（Nishida, Ohashi et al. Hepatology 2018）。
研究成果 2：
日本人 B 型肝炎患者の中で、肝発がんのある症例 472 例と肝発がんのない症例 513 例を対照としたゲノムワイド関連解析を実施し、さらに GWAS で用いた集団とは独立の日本人やタイ人、香港人の B型肝炎患者群を用いた Replication 解析を実施した。関連解析の結果、HLA class II 遺伝子の一つである
HLA‐DPB1 遺伝子の他に、HLA class I 遺伝子領域に存在する HLA‐A 遺伝子も肝発がんに有意な関連を示すことが明らかとなった。ゲノムワイド SNP タイピング結果から 6 座位の HLA アリルを推定し HLA 関連解析を実施したところ、特定の HLA‐A アリルが肝発がんのリスクを上げることが明らかとなった（Sawai, Nishida et al. Under revision）。
研究成果 3：

B 型肝炎由来肝発がんの発生を妨げる有意な宿主因子である HLA‐DPB1 アリルをホモで有するにも関わらず肝発がんを発症した症例の血清試料から HBV‐DNA の抽出を行い、高速シークエンサーを用いてHBV‐DNA 全領域の Amplicon sequencing を実施した。同じ HLA‐DPB1 アリルをホモで有する肝がんのない症例における HBV‐DNA 変異と比較をしたところ、肝発がん患者において既報にはない肝発がんに特徴的なアミノ酸変異が存在することを明らかにした（論文準備中）。さらに Immune Epitope Database andAnalysis Resource (IEDB)による HBV ペプチドと HLA 分子との結合予測を実施したところ、見出されたアミノ酸変異により HLA 分子との結合が弱くなる 4 種類の HBV ペプチドと、結合が強くなる 3 つの HBVペプチドが予測された。

Subject No.

：28-Shi-1302

Title：Understanding of roles of HLA in HBV-related diseases

Researchers ：Nao Nishida, Jun Ohashi
Key word：Hepatitis B infection, hepatocellular carcinoma, HLA, GWAS, NGS

Abstract 1：

Serum anti-HBV surface antibody(HBsAb) was tested before thevaccination with a recombinantabsorbed hepatitis B vaccine(Bimmugen®, Kaketsuken, Kumamoto,Japan) and at 1 month after final
inoculation for 1,193 Japanese adultindividuals. In this study, wecategorized 1,193 individuals into
three groups: group_0, low responders,HBsAb ≤10 mIU/mL; group_1,Figure 1 Distribution of HBsAb levels among 1,193
Japanese individuals.

intermediate responders, 10 mIU/mL<HBsAb <100 mIU/mL; group_2, high responders, HBsAb ≥100 mIU/mL. GWAS and HLAassociation tests were carried out using a total of 1,193 Japanese individuals including 107 lowresponders, 351 intermediate responders, and 735 high responders. Classical HLA class II alleles
were statistically imputed using the genome-wide SNP typing data. GWAS and HLA association
tests identified independent associations of HLA-DRB1-DQB1 and BTNL2 genes with immune
response to HB vaccine designed based on HBV genotype C (Figure 1) (Nishida, Ohashi et al.

Hepatology 2018).
Abstract 2：GWAS using 472 HBV patients with hepatitis B related hepatocellular carcinoma (B-HCC) and513 chronic hepatitis B (CHB) patients identified the association of HLA class I gene with diseaseprogression. The following HLA association tests revealed that two specific HLA-A alleles increase
the risk of B-HCC (Sawai, Nishida et al. Under revision).
Abstract 3：

HBV-DNA sequencing was carried out by NGS amplicon sequencing using serum samples from
B-HCC patients harboring homozygote of HCC-protective HLA-DPB1 allele. By comparing ofHBV-DNA variations between B-HCC and CHB patients, four HBV related peptides showedsignificant associations with increased risk of HCC (paper in preparation).

Researchers には、分担研究者を記載する。

研究のマイルストーン（28指1302：HLA遺伝子によるHBV関連疾患の発症機序解明を目指す研究）【平成28年度】
HLA imputationおよびHLA関連解析の実施
HBV genotype判定、HBV‐DNA塩基配列決定
HLA層別解析の実施【平成29年度】
HLAリスク症例のゲノム解析（B型肝炎ワクチン、B‐HCC）
HBV変異関連解析
ハプロタイプ内多様性解析【平成30年度】
疾患感受性遺伝子の同定
肝癌関連ウイルス変異の同定
予後予測モデルの構築

【平成28年度 実施内容】
成人日本人B型肝炎ワクチン接種者1,193例を対象としたゲノムワイド関連解析およびHLA関連解析を実施
同一キットを用いたHBs抗体測定を実施し、得られた抗体生産量を元にワクチン低反応群（107例、HBsAb 10mIU/mL以下）、ワクチン中反応群（351例、HBsAb 10mIU/mL超、100mIU/mL以下）、ワクチン高反応群（735例、HBsAb 100mIU/mL超）の3群に分けて統計解析を実施した。結果、HBワクチン応答性に特定のHLA‐DRB1‐DQB1ハプロタイプ（DRB1*04:05‐
DQB1*04:01、DRB1*08：03‐DQB1*06:01、DRB1*14:06‐DQB1*03:01、DRB1*15:01‐DQB1*06:02）とBTNL2遺伝子が関連することを明らかとした（Nishida, Ohashi et al. Hepatology 2018）

日本人1,193人のビームゲン接種者のHBs抗体価

B型肝炎ワクチンに対する応答性が異なる3群を比較したゲノムワイド
関連解析によりHLA‐DRB1‐DQB1とBTNL2遺伝子の関連を同定

課題番号研究課題名：28指1302：HLA遺伝子によるHBV関連疾患の発症機序解明を目指す研究（分担研究課題名）遺伝統計学的解析の実施

主任研究者名 ：西田 奈央
分担研究者名 ：大橋 順
キーワード ：B 型肝炎、肝細胞癌、HLA 遺伝子、GWAS、高速シークエンス
研究成果：
成人日本人 B 型肝炎ワクチン接種において HBs 抗体価（HBsAb）が 10 以下となるワクチン低反応群を予測する予測式の導出と評価を行った。成人日本人 B 型肝炎ワクチン接種者 1,193 名のゲノムワイ
ド SNP タイピングデータを用いて HLA imputation 法により 6 座位の HLA アリルを推定した。GWAS において有意な関連を示した年齢、性別、HLA-DRB1-DQB1 ハプロタイプ、BTNL2 SNP のほかに、(1) GWASで P 値が 10-5 以下となった 8 個の SNPs を追加した場合と、(2) P 値が 10-4 以下となった 45 個の SNPsを追加した場合で予測式の導出を試みた。すべての変数で欠損がない 974 人を選択して予測式を導出したところ、2)の方が AIC が小さく優れた予測式となることが分かった。続いて、導出した予測式の精度を検討するために leave-one-out cross validation を実施したところ、2)の方が正解率、適合率、再現率のいずれにおいてもよい成績となることが明らかとなった。最後に 2 つの条件で ROC 曲線を求めたところ、2)の条件で AUC=0.8245 となり導出した予測式は適度な精度を有することが分かった（図1）。

研究発表及び特許取得報告について

課題番号：

２８指１３０２

研究課題名： HLA遺伝子によるHBV関連疾患の発症機序解明を目指す研究
主任研究者名：西田奈央

論文発表
論文タイトル著者

掲載誌

Nishida N, Sugiyama M, Sawai H,Nishina S, Sakai A, Ohashi J, KhorKey HLA-DRB1-DQB1 haplotypes and role ofSS, Kakisaka K, Tsuchiura T, Hino
the BTNL2 gene for response to a hepatitis B
Hepatology
K, Sumazaki R, Takikawa Y, Murata
vaccine.
K, Kanda T, Yokosuka O, Tokunaga
K, Mizokami M.
Trinks J, Nishida N, Hulaniuk ML,Caputo M, Tsuchiura T, Marciano S,Haddad L, Blejer J, Bartoli S,
Ameigeiras B, Frías SE, Vistarini C,Heinrich F, Remondegui C, Ceballos
Role of HLA-DP and HLA-DQ on the clearance
S, Echenique G, Charre Samman M,of hepatitis B virus and the risk of chronic
Liver Int.
D'Amico C, Rojas A, Martínez A,
infection in a multiethnic population.
Ridruejo E, Fernández RJ, Burgos
Pratx L, Salamone H, Nuñez F,
Galdame O, Gadano A, Corach D,
Sugiyama M, Flichman D, Tokunaga
K, Mizokami M.
Nishida N, Ohashi J, Khor SS,Sugiyama M, Tsuchiura T, Sawai H,Hino K, Honda M, Kaneko S,
Yatsuhashi H, Yokosuka O, Koike
K, Kurosaki M, Izumi N, Korenaga
Understanding of HLA-conferred susceptibility M, Kang JH, Tanaka E, Taketomi A,
to chronic hepatitis B infection requires HLA
Eguchi Y, Sakamoto N, Yamamoto Sci Rep
genotyping-based association analysis.
K, Tamori A, Sakaida I, Hige S, Itoh
Y, Mochida S, Mita E, Takikawa Y,Ide T, Hiasa Y, Kojima H,Yamamoto K, Nakamura M, Saji H,Sasazuki T, Kanto T, Tokunaga K,Mizokami M.

掲載号

年

in press

2018

Liver Int. 2017
Oct;37(10):14761487

2017

6:24767

2016

学会発表
タイトル

発表者

学会名

場所

年月

遺伝子解析が肝疾患の理解を深める

西田奈央

平成29年度肝炎等克服実用化研究事業 公開報
告会 最新研究からみえてくる肝炎克服

東京2018.3.17

B型肝炎ワクチンの効果に関連する宿主因子の同定

西田奈央、杉山真也、澤井裕
日本人類遺伝学
美、Seik-Soon Khor、土浦貴代、会 第62回大会
徳永勝士、溝上雅史

神戸2017.11.15-18

進化学的視点からみた疾患関連変異

大橋順

日本人類遺伝学会 第62回大会

神戸

2017.11.15-18

研究発表及び特許取得報告について

Nao Nishida, Masaya Sugiyama,
GWAS identified associations of HLAHiromi Sawai, Jun Ohashi,
ASHG 2017
DRB1-DQB1 haplotypes and BTNL2 gene Seik-Soon Khor, Takayo
Annual Meetingwith response to a hepatitis B vaccine
Tsuchiura, Katsushi Tokunaga,Masashi Mizokami
肝発がん抵抗性HLA遺伝子型を有する 西田奈央、杉山真也、土浦貴代、徳永勝士、溝上雅史
症例におけるHBV-DNA変異解析

ORLANDO

第26回 日本組織広島適合性学会大会

2017.10-17-21

2017.10.27-29

Nao Nishida, Masaya Sugiyama,Hiromi Sawai, Sohji Nishina,
AmericanAiko Sakai, Keisuke Kakisaka,
Association for the
HLA-DRB1-DQB1 haplotypes and BTNL2
Keisuke Hino, Ryo Sumazaki,
study of Liver
Washington DC 2017.10.20-24
gene associate with response to a hepatitis
Yasuhiro Takikawa, Kazumoto
Diseases The Liver
B vaccine
Murata, Tatsuo Kanda, Osamu
Meeting 2017
Yokosuka, Katsushi Tokunaga,
and Masashi Mizokami
自己免疫性肝疾患の遺伝的背景

西田奈央

School ofAutoImmune
Liver Disease

Associations between HLA class II genes
and chronic hepatitis B infection in theJapanese population

Masashi Mizokami, Nao
Nishida, Katsushi Tokunaga

2016 InternationalSeoul
HBV Meeting2016.9.21-24

肝疾患研究におけるゲノム解析

西田奈央

2016年度 大学共同利用機関法人
情報・システム
三島研究機構 国立遺伝学研究所 研究会

2016.6.29

HBV関連疾患とHLAの関連

西田奈央、杉山真也、澤井裕
第52回 日本肝美、考藤達哉、徳永勝士、溝臓学会総会
上雅史幕張

2016.5.19-20

Nao Nishida, Jun Ohashi,
Masaya Sugiyama, Takayo
Effects of HLA-DPB1 genotypes on HBV第13回国際人類Tsuchiura, Mayumi Ishii,
related diseases in Japanese population
遺伝学会
Katsushi Tokunaga, and Masashi
Mizokami

京都

2016.4.3-7

西田奈央、澤井裕美、大橋順、
日本人におけるB型肝炎関連疾患とHLA Seik-Soon Khor、杉山真也、土 第39回日本分子遺伝子の関連浦貴代、石井真由美、徳永勝
生物学会士、溝上雅史横浜

2016.11.30-12.2

幕張

2017.1.7-8

研究発表及び特許取得報告について

Comprehensive understanding ofassociations between HLA class II genes
and chronic hepatitis B infection in theJapanese population

Nao Nishida, Jun Ohashi,
Masaya Sugiyama, Hiromi
Sawai, Keisuke Hino, Masao
Honda, Shuichi Kaneko, Hiroshi
Yatsuhashi, Osamu Yokosuka,
Kazuhiko Koike, Masayuki
Kurosaki, Namiki Izumi,
Masaaki Korenaga, Jong-Hon
AmericanKang, Eiji Tanaka, Akinobu
Association for theTaketomi, Yuichiro Eguchi,
study of Liver
BostonNaoya Sakamoto, Kazuhide
Diseases The LiverYamamoto, Akihiro Tamori, Isao
Meeting 2016
Sakaida, Shuhei Hige, Yoshito
Itoh, Satoshi Mochida, Eiji Mita,
Yasuhiro Takikawa, Tatsuya Ide,
Yoichi Hiasa, Minoru Nakamura,Hiroh Saji, Takehiko Sasazuki,
Tatsuya Kanto, Katsushi
Tokunaga, and Masashi
Mizokami

2016.11.11-15

Comprehensive understanding ofassociations between HLA class II genes
and chronic hepatitis B infection inJapanese individuals

Nao Nishida, Jun Ohashi, SeikSoon Khor, Masaya Sugiyama, 66th Annual
ASHG Meeting
Hiromi Sawai, Katsushi
Tokunaga, Masashi Mizokami

2016.10.18-22.

Vancouver

その他発表(雑誌、テレビ、ラジオ等)
タイトル

発表者

発表先

場所

年月日

該当なし
特許取得状況について※出願申請中のものは()記載のこと。

発明名称

B型肝炎の慢性化の素因の検出方法

登録番号

特願2016-204735※該当がない項目の欄には「該当なし」と記載のこと。
※主任研究者が班全員分の内容を記載のこ

特許権者(申請者）
登録日(申請日)（共願は全記載）
徳永勝士、澤井裕美、溝上雅史、西 2016年10月17日 日本
田奈央、杉山真也

出願国