新たに判明したクローン病のリスク遺伝子「NOD2変異」とは？―最新研究が示す発症との関係と重症化リスク

Posted on 2025年 4月 7日

背景｜Background

クローン病（Crohn’s disease：CD）および潰瘍性大腸炎（Ulcerative colitis：UC）は、腸管に慢性的な炎症を引き起こす炎症性腸疾患（Inflammatory bowel disease：IBD）の2大疾患です。CDは消化管のどの部位にも発症し得て、腸壁の深層にまで及ぶ炎症を特徴とする一方、UCは通常、大腸に限局し、粘膜層に限局した炎症を示します。

IBDの発症には、環境因子、免疫応答の異常、腸内細菌叢、そして遺伝的素因が複雑に関与していると考えられています。IBDにおける遺伝的研究の中でも特に重要な発見の一つが、2001年に報告されたNOD2（Nucleotide-binding oligomerization domain-containing protein 2、別名CARD15）遺伝子の変異です。NOD2は自然免疫に関与する細胞質内受容体であり、細菌の細胞壁成分であるムラミルジペプチド（Muramyl dipeptide：MDP）を認識して、NF-κB（Nuclear factor kappa-light-chain-enhancer of activated B cells）経路を活性化します。この経路は炎症性サイトカインや抗菌ペプチドの産生を促進し、腸管粘膜の免疫防御に重要な役割を果たしています。

NOD2の機能異常は、細菌認識の障害や抗菌ペプチドの発現低下を通じて、腸管の過剰な免疫応答を引き起こし、結果として慢性的な炎症をもたらすと考えられています。従来から知られている3つの代表的なNOD2変異（p.Arg702Trp［rs2066844］、p.Gly908Arg［rs2066847］、p.Leu1007fsX1008［rs2066847］）は、特に終末回腸（terminal ileum）病変や腸管狭窄（stricturing）、瘻孔形成（penetrating）などの複雑な病型との関連が報告されています。

しかしながら、rs2066843およびrs2076756といったその他の一塩基多型（Single nucleotide polymorphism：SNP）の病因的意義については、これまで十分に検討されてきませんでした。本研究では、これらの新規SNPがIBDの発症感受性および疾患表現型に与える影響を明らかにすることを目的としました。

関連遺伝子＆SNP｜Associated genes & SNPs

NOD2遺伝子は染色体16q12のIBD1遺伝子座に位置し、11個の構成的エクソンと、選択的スプライシングによって発現される第12エクソンから構成されています。この遺伝子は、パターン認識受容体（Pattern recognition receptor：PRR）として、細胞内に侵入した細菌由来の分子を感知し、炎症性シグナルを伝達する機能を担います。

本研究で解析されたSNPであるrs2066843およびrs2076756は、これまで詳細な疫学的検討が行われてこなかったNOD2内の共通変異であり、既知の変異との比較も含めて評価されました。

さらに、本研究ではオートファジー（Autophagy）に関与するATG16L1遺伝子のCD関連SNPであるrs2241880（p.Thr300Ala）とのエピスタシス（epistasis：遺伝子間相互作用）の可能性についても解析が行われました。NOD2とATG16L1は、細胞内病原体の排除過程で機能的に連携することが報告されており、その相互作用がCDの感受性に影響を及ぼす可能性があります。

考察：この研究から何が分かったのか？｜Discussion

本研究により、rs2066843およびrs2076756が、クローン病に対する新規かつ共通する感受性遺伝子変異であることが明らかとなりました。これらのSNPは潰瘍性大腸炎とは有意な関連を示さず、CDとUCの遺伝的背景の違いを改めて裏付ける結果となりました。

疾患感受性に加えて、これらのSNPが早期発症、瘻孔形成を伴う浸潤型表現型、外科的手術の必要性など、CDの重症病型と有意に関連していることが示されました。

ただし、多変量ロジスティック回帰解析の結果では、これらのSNPよりも、病変部位（例：回腸型 vs 結腸型）や病型分類（狭窄型・浸潤型など）の方が、手術の必要性に対するより強力な独立因子であることが示唆されました。

また、rs2066843およびrs2076756の病型修飾効果は、従来のNOD2変異（rs2066844, rs2066847）を有するか否かにかかわらず一貫しており、独立した修飾因子である可能性が示唆されました。

エピスタシス解析では、NOD2変異とATG16L1（rs2241880）変異との間に有意な相互作用は認められませんでした。これは、両者が機能的には関連しているものの、遺伝的には独立したリスク因子である可能性を示します。

研究方法｜Methods

対象集団

ドイツにおけるコホート研究として、総計2,700名（CD患者812名、UC患者442名、健常対照1,446名）が解析対象となりました。患者はミュンヘン大学病院（GrosshadernおよびInnenstadt）およびルール大学Bochumより登録され、疾患の診断は内視鏡検査、画像検査、病理組織所見に基づいて確定されました。

CD患者の分類にはモントリオール分類（Montreal classification）が使用され、以下の指標に基づいて分類が行われました：

• 発症年齢：A1（16歳以下）、A2（17〜40歳）、A3（40歳以上）
• 病変部位：L1（終末回腸）、L2（結腸）、L3（回結腸）、L4（上部消化管）
• 病型：B1（非狭窄・非浸潤型）、B2（狭窄型）、B3（浸潤型）

UC患者についても、モントリオール分類に準じてE1（直腸型）、E2（左側大腸炎）、E3（全大腸炎）に分類されました。

遺伝子型解析

DNAは血液から抽出され、SNP rs2066843およびrs2076756は蛍光共鳴エネルギー移動（FRET：Fluorescence Resonance Energy Transfer）法に基づくメルティングカーブ解析を用いてLightCycler 480装置により検出されました。一部のサンプルについてはサンガーシーケンス（Sanger sequencing）により確認が行われました。

その他のNOD2およびATG16L1の変異は、従来法に基づいて遺伝子型判定が実施されました。

統計解析

対照群において、各SNPがHardy-Weinberg平衡にあることを確認した上で、カイ二乗検定（χ²検定）により疾患との関連性を検証しました。オッズ比（Odds Ratio：OR）と95％信頼区間（95% Confidence Interval：CI）は、各SNPのマイナーアリルに対して計算されました。疾患表現型との関連性についてはロジスティック回帰分析により検討され、ハプロタイプ解析および連鎖不平衡（Linkage Disequilibrium：LD）解析にはPLINKソフトウェアが使用されました。

研究結果｜Results

疾患感受性との関連

SNP rs2066843およびrs2076756は、UCではなくCDにおいて有意な関連が認められました。CD患者におけるrs2066843のTアリル頻度（MAF）は0.390であり、対照群の0.299に比べて有意に高値でした（p = 3.01 × 10⁻⁵、OR = 1.48）。rs2076756のGアリル頻度はCD患者で0.380、対照群で0.286であり、こちらも有意な差が認められました（p = 4.01 × 10⁻⁶、OR = 1.54）。

ハプロタイプ解析

rs2066843およびrs2076756を含む複数のハプロタイプがCDと強い関連を示し、最も有意なハプロタイプ（rs2066844-rs2066845-rs2066847-rs2076756）では、全体の有意性（omnibus p値）は1.14 × 10⁻²³でした。

表現型との関連

rs2066843またはrs2076756のホモ接合体（homozygous carriers）では、以下の傾向が見られました：

• 発症年齢の若年化（rs2076756、p = 0.023）
• 浸潤型病型（B3）の頻度増加（rs2076756、p = 0.015）
• 外科的手術歴の増加（rs2066843：p = 0.015、rs2076756：p = 0.003）
• 瘻孔の形成率の増加（rs2076756：p = 0.015）

これらの所見は、他のNOD2変異の有無に関わらず一貫して観察されました。

多変量解析

ロジスティック回帰分析により、手術の必要性は疾患の局在（location）および病型（behavior）と強く関連しており、SNPの遺伝子型を説明変数に追加してもモデルの予測精度は改善しませんでした（rs2066843：p = 0.36、rs2076756：p = 0.32）。

エピスタシス解析

NOD2変異とATG16L1（rs2241880）変異との間に有意な遺伝子間相互作用（epistasis）は検出されませんでした。これは、両者が機能的には連携するものの、遺伝的影響は独立していることを示唆しています。

結論｜Conclusion

NOD2遺伝子におけるrs2066843およびrs2076756は、クローン病に対する新規かつ共通する感受性変異であることが本研究により明らかとなりました。これらのSNPは、高頻度で存在し、発症リスクの増加および疾患の重症化（浸潤型、早期発症、瘻孔形成、手術歴）と有意に関連しています。

しかしながら、手術の必要性を予測する上では、病変部位や病型の方がより強力な因子であり、これらのSNP単独では十分な予測因子とはなりません。今後は、さらなる機能解析および大規模コホートを用いた追試が必要とされます。

現在のところ、rs2066843およびrs2076756は、既存のCD関連NOD2変異（rs2066844、rs2066847）に代わって遺伝的リスク評価に使用される段階には至っていませんが、将来的には補助的なマーカーとしての活用が期待されます。

キーワード｜Keywords

^{NOD2, rs2066843, rs2076756, ATG16L1, クローン病（Crohn’s disease）, 一塩基多型（single nucleotide polymorphism）, 遺伝型・表現型相関（genotype-phenotype correlation）, 炎症性腸疾患（inflammatory bowel disease）, ハプロタイプ（haplotype）, エピスタシス（epistasis）, オートファジー（autophagy）}

引用文献｜References

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