Research press release

【遺伝】ヒト遺伝子発現の季節変化

Nature Communications

Genetics: Seasonal changes in human gene expression

ヒト遺伝子の発現が季節とともに変化することが明らかになった。この季節変化は、北半球と南半球で逆のパターンになっており、ヒトの健康に影響すると考えられ、特定の感染症と慢性疾患に季節的なパターンが見られる理由を説明する上で役立つ可能性がある。この研究成果についての報告が、今週掲載される。

発現量が24時間周期で増減する遺伝子(「概日」遺伝子)が存在し、哺乳類の免疫応答の主要な調節因子となっていることはよく知られているが、遺伝子の発現が季節の影響を受けるのかについての解明はかなり遅れている。今回、John ToddとChris Wallaceたちの研究グループが、いくつかの一般公開されているデータセットの遺伝的データを調べ、発現量に有意な季節差のある遺伝子が全体の約4分の1を占め、血液中のさまざまな免疫細胞の相対組成が季節とともに変化することを明らかにした。

ヨーロッパの冬には炎症促進性のパターンが見られ、心血管疾患と自己免疫疾患に関連するタンパク質の血中濃度が上昇した。また、西アフリカの住民の場合には、雨季が始まり、マラリアやその他の感染症の有病率が最も高い6~10月に、季節に応じて変動するタイプの細胞の量が最大に達した。Toddたちは、ヒトの免疫という概念の立て方が今回の研究で得られたデータによって変わったという見方を示し、この研究結果はワクチン接種プログラムを最も効果的な時期に実施するために役立てることができると考えている。

Human gene expression changes with the seasons according to a paper published in Nature Communications. These changes, which display opposing patterns in the Northern and Southern hemispheres, appear to influence human health and could help to explain why certain infectious and chronic diseases display seasonal patterns.

It is well known that the expression of certain ‘circadian’ genes rises and falls with the 24 hour cycle and that these genes are also a major regulator of the mammalian immune response, but whether or not the seasons can influence gene expression is much less clear. By studying genetic data from a number of publicly available datasets, John Todd, Chris Wallace and colleagues now show that approximately a quarter of all genes show significant seasonal differences in expression and that the relative composition of various immune cells in the blood changes with the seasons too.

They find that in the European winter the pattern is pro-inflammatory, with increased levels of cardiovascular and autoimmune disease-linked proteins detected in the blood. People living in West Africa show a peak in seasonal cell types between June and October when the rains set in and malaria and other infectious diseases are more prevalent. The authors propose that their data changes the way in which human immunity should be conceptualised and suggest that it could be used to help time vaccination programs so they are delivered when they are most effective.

doi: 10.1038/ncomms8000

「Nature 関連誌注目のハイライト」は、ネイチャー広報部門が報道関係者向けに作成したリリースを翻訳したものです。より正確かつ詳細な情報が必要な場合には、必ず原著論文をご覧ください。

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