人類学におけるレガシーデータ：On Legacy data in Anthropology

人類学におけるレガシーデータ

On Legacy data in Anthropology

☆人類学では、過去に遺骨や血液などから生成された計測値、写真、CT画像、遺伝情報、同位体などの膨大なデータが、研究成果の再検証や新たな分析に広く利用されている。そのためこのような過去から引き継いでいる遺産となっているデータを研究者は「レガシーデータ」と呼んでいる。

★学問的に考えるとレガシーデータは、「論文に書かれた情報のソースになるもので文字あるいは電子記録として広く公共に供されているもの」となります。著作権的にはクリエティブコモンズとなり、誰もが出典を明記すれば、それこそ人類の(学術的)知的遺産になるものです。

人類学では、過去に遺骨や血液などから生成された計測値、写真、CT画像、遺伝情報、同位体などの膨大なデータが、研究成果の再検証や新たな分析に広く利用されている。そのためこのような過去から引き継いでいる遺産となっているデータを研究者は「レガシーデータ」と呼んでいる。
学問的に考えるとレガシーデータは、「論文に書かれた情報のソースになるもので文字あるいは電子記録として広く公共に供されているもの」となります。著作権的にはクリエティブコモンズとなり、誰もが出典を明記すれば、それこそ人類の(学術的)知的遺産になるものです。
レガシーデータにならないのは、ナチや731実験などで使われたもので、これ自身は論文に発表されたもの以外は、研究者が事前に放棄したり、あるいは占領軍が接収して保管したり（のちに機密文書公開）でようやく明らかになるものですが、これは出所の倫理的問題からレガシーとしては扱われない模様です。これは誰もが指摘しませんが、後に研究倫理上の問題がある場合、研究者は公に使わないとか、レフェリーの検閲によって、表にでてこない。つまり、研究者集団の知的財産として認定されていない可能性があります。
それから医学データは個人のプライバシーや（細胞DNAなどは）知的財産となり、また、レガシー化にはなりません( あるいはなりにくい)。山極と尾本の対談集『日本の人類学』ちくま新書(これかなり酷い本ですが)によると、中国の研究者がドイツか日本の研究者にはデータを開示しないとか、レガシー化が、国家などの管理当局により、ブロックされていることもあるでしょう。
日本の人骨のように、訪問して計測させてもらうものは、べつにデータの写しは提出する義務がないために、レガシー化がされにくい、という事情があります。しかし、ホンジュラスの国立考古学人類学研究所は1990年代には、民族学調査を含めて「規則上は」フィールドノートの写し全部提出というルールがあったようです（誰もしていませんでしたが）
結論
１）レガシーデータの定義は、非常に幅広く、厳密化して定義しようとすると、例外だらけになる。
２）今日レガシーデータが重要視されるのは、のちに倫理的問題になった時、そのデータの帰属権はどこに（例：先住民、研究機関、あるいは国家、さらには人類集団）あるのかをめぐっては論争的であり、場合によっては、レガシー化が取り消される可能性がある。
３）測定機器やアプリケーションの進化で、レガシーデータの信用性がゆらぐことになり、場合によっては、原標本の再調査が必要になることもある。これはキュレーションの倫理課題でもある。
４）今回は遺骨に限定するので、レガシーデータと（仮に再埋葬された後でも）原標本のインベントリーをどのように管理するのかという問題も発生する。

☆

Our analysis of Jomon genomes lends support to their descent from populations that diverged from continental UP groups and settled in the Japanese archipelago ∼27,000 to 19,000 years ago. Following the post-LGM sea level rise (∼19,000 cal yr B.P.), geographic isolation facilitated the long-term genetic continuity of this lineage. As a result, the Jomon genome retains distinct UP characteristics for more than 10,000 years, serving as a genetic archive of UP East Eurasia. At the same time, our results highlight part of the spatiotemporal diversity of the Jomon, as illustrated by the distinct Holocene population history of Jomon groups in Hokkaido relative to Hondo.

縄文人のゲノム解析の結果は、彼らが大陸の旧石器時代後期（UP）集団から分岐し、約27,000～19,000年前に日本列島に定住した集団を祖先とするという説を裏付けるものである。最終氷期最大（LGM）後の海面上昇（約19,000校正年前）以降、地理的隔離がこの系統の長期的な遺伝的連続性を促進した。その結果、縄文人のゲノムは1万年以上もの間、明確な旧石器時代（UP）の特徴を保持しており、東ユーラシアの旧石器時代の遺伝的アーカイブとしての役割を果たしている。同時に、本研究の結果は、北海道の縄文集団が本州のそれとは異なる完新世の集団史をたどったことからも明らかなように、縄文人の時空間的な多様性の一端を浮き彫りにしている。

Jomon genomics reveal cold adaptation in Upper Paleolithic hunter-gatherers of eastern Eurasia,
DOI: 10.1126/sciadv.aea7469

縄文ゲノミクスでユーラシア東部の後期旧石器時代の狩猟採集民の寒冷適応が明らかに.[原論文]

☆先住民のデータがゲノム研究で[レガシーデータから]流用されている可能性

(A and B) Effective population size change within the Jomon lineage and East Eurasians. We estimated population size using coalescence rate calculated from Relate-based genome-wide genealogies of 40 Jomon individuals who were subjected to radiocarbon dating, 1KG East Eurasians [Japanese in Tokyo, Japan (JPT), Han Chinese in Beijing, China (CHB), Southern Han Chinese (CHS), Chinese Dai in Xishuangbanna, China (CDX), and Kinh in Ho Chi Minh City, Vietnam (KHV)], Simons Genome Diversity Project Papuan and Andamanese (Jarwa and Onge) from Mondal et al. (97). (A) The overall population size change of the Jomon lineage. (B) The population size changes within regional Jomon populations. Light blue shading, the Last Glacial period (10,000 to 70,000 years before present); red shading, the Jomon period (3000 to 16,000 years before present). (C) f4 statistics assessing genetic influences from the northern and southern routes on Jomon and other populations. Left: Geographical distribution of modern and ancient populations tested. Right: Corresponding f4 values for each population. YRI denotes Yoruba in Ibadan, Nigeria. The red points represent f4(YRI, Yana; X, Andamanese), indicating northern-route influence, while the blue points represent f4(YRI, Andamanese; X, Yana), indicating southern-route influence. The x axis shows f4 values, and the y axis lists test populations (X), including Jomon, EASs/Southeast Asians, Siberians/Central Asians, and Americans from 1KG, Human Genome Diversity Project (HGDP), SGDP, and Korean Personal Genome Project (KPGP). Ancient samples including Jomon and Kolyma1, a representative ancient Siberian genome, are marked with an asterisk (*). Open symbols denote statistics with \|Z\| < 2, while filled symbols denote \|Z\| ≥ 2. SEs are block-jackknife SEs as implemented in ADMIXTOOLS (qpDstat).	(AおよびB) 縄文系統および東ユーラシア人における有効集団サイズの変化。我々は、放射性炭素年代測定が行われた40名の縄文人、1KGの東ユーラシア人［日本の東京在住の日本人（JPT）、中国・北京の漢民族（CHB）、中国南部の漢民族（CHS）、中国・西双版納のダイ族（CDX）、ベトナム・ホーチミン市のキン族（KHV））、および Mondalら（97）によるSimons Genome Diversity Projectのパプア人とアンダマン諸島民（ジャルワ族およびオンゲ族）の全ゲノム系統樹に基づき、Relateを用いて算出した共祖率を用いて推定した。(A) 縄文系統の全体的な集団規模の変化。(B) 地域ごとの縄文集団内における集団規模の変化。水色の陰影は最終氷期（現在から10,000～70,000年前）、赤色の陰影は縄文時代（現在から 3,000～16,000年前）を示す。(C) 縄文人およびその他の集団に対する北方ルートと南方ルートからの遺伝的影響を評価したf4統計量。左：検査対象となった現代および古代集団の地理的分布。右：各集団に対応するf4値。YRIはナイジェリア・イバダンのヨルバ人を示す。赤い点はf4(YRI, ヤナ；X, アンダマン人)を表し、北方ルートの影響を示しているのに対し、青い点はf4(YRI, アンダマン人； X, ヤナ）を表しており、これは南部ルートの影響を示している。x軸はf4値を示し、y軸には、1KG、ヒトゲノム多様性プロジェクト（HGDP）、 SGDP、および韓国個人ゲノムプロジェクト（KPGP）に由来する、縄文人を含むEASs／東南アジア人、シベリア人／中央アジア人、およびアメリカ人を対象とした検査集団（X）が列挙されている。縄文人や、シベリアの古代ゲノムの代表例であるKolyma1などの古代サンプルにはアスタリスク（*）が付いている。中空の記号は\|Z\| < 2の統計値を示し、塗りつぶされた記号は\|Z\| ≥ 2の統計値を示す。標準誤差（SE）は、ADMIXTOOLS（qpDstat）で実装されているブロック・ジャックナイフ法によるものである。
The divergence times between the Jomon lineage and Papuans/Andamanese were also estimated to be between 27,000 and 19,000 years ago (fig. S8), possibly reflecting the rapid dispersal and then subsequent isolation of H. sapiens from Eurasia during the abrupt climatic cooling of the LGM, as seen in peripheral regions such as the Japanese archipelago, Sundaland, and the Andaman Islands. The decrease in frequency of cultural occupation preceding the Jomon period (20) closely aligns with our findings of a population size decline during this time (Fig. 2). After the LGM, surviving UP hunter-gatherers in the Japanese archipelago contributed to the emergence of the Jomon culture, which thrived in the warmer post–glacial period and is known for its distinctive pottery (21). The population size increase began much later in other peripheral East Eurasians such as Papuans and Andamanese than in the Jomon lineage, with population size stagnation until ∼10,000 years ago (Fig. 2A). This earlier growth in the Jomon lineage may have been facilitated by cultural changes associated with the rise of the Jomon tradition, together with ecological and demographic factors, as suggested by contemporaneous archaeological evidence (text S2).	縄文系統とパプア人・アンダマン人との分岐時期も、2万 7000年前から1万9000年前の間と推定された（図S8）。これは、日本列島、スンダランド、アンダマン諸島といった周辺地域で見られるように、ユーラシアからのホモ・サピエンスの急速な拡散と、それに続く隔離を反映している可能性がある。縄文時代以前に見られる文化的な定住頻度の低下（20）は、この時期における人口規模の減少という我々の知見と密接に一致している（図2）。最終氷期最大（LGM）以降、日本列島で生き残った旧石器時代の狩猟採集民は、縄文文化の出現に寄与した。この文化は、温暖な氷期後の時代に繁栄し、その特徴的な土器で知られている（21）。パプア人やアンダマン人といった東ユーラシアの他の周辺地域では、人口規模の増加は縄文系統に比べてはるかに遅れて始まり、約1万年前までは人口規模が停滞していた（図2A）。この縄文系統における早期の人口増加は、同時代の考古学的証拠が示唆するように（テキスト S2）、縄文伝統の台頭に伴う文化的変化に加え、生態学的および人口統計学的要因によって促進された可能性がある。
★DNAの抽出はどのようにしておこなわれるか？
Of the 25 individuals analyzed in this study, 18 were selected from individuals previously screened on the basis of their endogenous DNA percentage exceeding 10%. For these 18 individuals, sequencing libraries were prepared in the present study from DNA extracted previously (65). The remaining seven individuals underwent DNA extraction and library preparation in the present study.	本研究で解析対象とした25名のうち、18名は、内因性 DNAの割合が10%を超えることを基準に、以前にスクリーニングされた対象者から選定された。これら18名については、本研究において、以前に抽出されたDNAを用いてシーケンスライブラリを調製した（65）。残りの7名については、本研究においてDNAの抽出およびライブラリ調製を行った。
DNA extraction and library preparation were performed in a dedicated clean room exclusively designed for ancient DNA analyses, installed in the Department of Anatomy, Kitasato University School of Medicine or the Department of Biological Sciences, Graduate School of Science, University of Tokyo. DNA extraction followed protocols established in the previous studies (6, 73–75). Petrous bones were cut using an ultraviolet-irradiated disc and drill to access the inner part. Bone pieces were treated with 2 ml of lysis buffer containing 20 mM tris-HCl (pH 7.5), 0.7% N-lauroylsarcosine, 0.5 M EDTA (pH 8), and recombinant Proteinase K (0.65 U/ml), shaken at 900 rpm and 50°C in a ThermoMixer (Eppendorf) for 15 min. After discarding the supernatant, 2 ml of fresh lysis buffer was added, and the tubes were incubated for >16 hours with shaking at 900 rpm and 50°C in a ThermoMixer. Subsequently, the samples were centrifuged at 13,000g for 10 min, and the supernatants were transferred to ultrafiltration tubes (Amicon Ultra-4 Centrifugal Filter Unit 10K, Merck), diluted with 2 ml of Tris-EDTA (TE) buffer (pH 8.0) and centrifuged at 2300g until final volumes of ∼100 μl were obtained. These concentrates were then transferred to silica columns (MinElute PCR Purification Kit, QIAGEN) and purified according to the manufacturer’s instructions, except that DNA was eluted with EBT [Buffer EB (QIAGEN) supplemented with 0.005% Tween 20]. The EBT buffer was preheated to 60°C, and 60 μl was added. An extraction blank was incubated at this step to check for cross-contamination and background contamination and processed in parallel with the sample. DNA extracts were quantified by Qubit 4.0 (Thermo Fisher Scientific) and assessed with a Bioanalyzer (Agilent).	DNAの抽出およびライブラリ調製は、北里大学医学部解剖学教室、あるいは東京大学大学院理学系研究科生物科学専攻に設置された、古代DNA解析専用に設計されたクリーンルーム内で行われた。DNAの抽出は、先行研究（6、73–75）で確立されたプロトコルに従って行った。岩骨は、内部にアクセスできるよう、紫外線を照射したディスクとドリルを用いて切断した。骨片を、20 mM トリス-HCl（pH 7.5）、0.7% N-ラウロイルサルコシン、 0.5 M EDTA（pH 8）、および組換えプロテイナーゼK（0.65 U/ml）を含む2 mlのライシスバッファーで処理し、ThermoMixer（Eppendorf）を用いて900 rpm、50°Cで15分間振盪した。上清を廃棄した後、2 mlの新しい溶解緩衝液を加え、ThermoMixer内で900 rpm、50°Cの条件下で撹拌しながら16時間以上インキュベートした。その後、サンプルを13,000gで10分間遠心分離し、上清を限外ろ過チューブ（Amicon Ultra-4 Centrifugal Filter Unit 10K、Merck）に移し、2 mlのTris-EDTA （TE）バッファー（pH 8.0）で希釈し、最終体積が約100 μlになるまで2300gで遠心分離した。次に、これらの濃縮液をシリカカラム（MinElute PCR Purification Kit、QIAGEN）に移し、製造元の指示に従って精製を行った。ただし、DNAの溶出にはEBT［0.005% Tween 20を添加したBuffer EB（QIAGEN）］を使用した。EBTバッファーを60°Cに予熱し、60 μlを添加した。この段階で、交差汚染やバックグラウンド汚染を確認するため、抽出ブランクをインキュベートし、サンプルと並行して処理した。DNA抽出物はQubit 4.0（Thermo Fisher Scientific）で定量し、Bioanalyzer（Agilent）で評価した。
Library construction was carried out following the protocol based on a previous study (6). We prepared double-stranded libraries with the NEBNext Ultra II DNA library preparation kit [New England Biolabs (NEB)] following the manufacturer’s instructions but with minor modifications. Specifically, we diluted the NEBNext Adaptor for Illumina (15 mM) to 1.5 mM with a 10-fold dilution and applied double-sided size selection with 90 μl of Agencourt AMPure XP solution (Beckman Coulter) for both removal of long fragments and recovery of short fragments. A blank was processed in parallel with each sample throughout library preparation. To check the percentage of human endogenous DNA and deamination levels, the initial sequencing using MiSeq (Illumina) was conducted at Kitasato University or the University of Tokyo.	ライブラリの構築は、先行研究（6）に基づくプロトコルに従って行った。NEBNext Ultra II DNAライブラリ調製キット［New England Biolabs（NEB）］を用い、製造元の指示に従いながら若干の修正を加えて、二本鎖ライブラリを調製した。具体的には、NEBNext Adaptor for Illumina（15 mM）を10倍希釈して1.5 mMに希釈し、90 μlのAgencourt AMPure XP溶液（Beckman Coulter）を用いて、長断片の除去と短断片の回収の両方を目的とした両面サイズ選別を行った。ライブラリ調製全体を通じて、各サンプルと並行してブランクも処理した。ヒト内因性DNAの割合および脱アミノ化レベルを確認するため、MiSeq（Illumina）を用いた初期シーケンシングを北里大学または東京大学で実施した。
Jomon genomics reveal cold adaptation in Upper Paleolithic hunter-gatherers of eastern Eurasia, DOI: 10.1126/sciadv.aea7469	縄文ゲノミクスでユーラシア東部の後期旧石器時代の狩猟採集民の寒冷適応が明らかに.[原論文]
★遺伝情報の処理やデータの補完
In addition to the 25 Jomon individuals sequenced in this study, the FASTQ files of previously published Jomon individuals (n = 17) (6, 7, 84–86) were downloaded from the DNA Data Bank of Japan (DDBJ) and the European Nucleotide Archive. Before mapping, AdaptorRemoval v2.3.1 (87) was used to trim ambiguous bases at the termini (--trimns), low-quality bases at the termini (--trimqualities), and short reads (--minlength 35), as well as to combine paired-end reads into a consensus sequence (--collapse). The processed reads were then mapped to the human reference genome (hg38) using the BWA-MEM algorithm (https://github.com/lh3/bwa). Subsequently, the BAM files generated by BWA-MEM were refined with Picard (https://broadinstitute.github.io/picard/) CleanSam, and duplicate reads were removed using Picard MarkDuplicates. The ends of the mapped reads were trimmed by TrimBam v1.0.15 in BamUtil (88): For non–UDG-treated samples, 2 bp from the 3′ ends and 10 bp from the 5′ ends were hard-clipped; for UDG-treated samples, 2 bp from both the 5′ and 3′ ends of mapped reads were trimmed. After merging BAM files from the same individual into one BAM file, mapped reads with a mapping quality below a Phred score of 30 were filtered out using SAMtools v1.6 (89).	本研究でシーケンシングを行った25体の縄文人標本に加え、以前に発表された縄文人標本（n = 17）（6、7、84–86）のFASTQファイルを、日本DNAデータバンク（DDBJ）および欧州ヌクレオチドアーカイブからダウンロードした。マッピングの前に、AdaptorRemoval v2.3.1 (87) を用いて、末端の曖昧な塩基（--trimns）、末端の低品質な塩基（--trimqualities）、および短いリード（--minlength 35）をトリミングし、さらにペアエンドリードをコンセンサス配列に統合した（--collapse）。処理済みのリードは、BWA-MEMアルゴリズム（https://github.com/lh3/bwa）を用いてヒト参照ゲノム（hg38）にマッピングした。その後、BWA-MEMによって生成されたBAMファイルをPicard（https://broadinstitute.github.io/picard/）のCleanSamで精製し、 PicardのMarkDuplicatesを用いて重複リードを除去した。マッピングされたリードの末端は、BamUtil (88) の TrimBam v1.0.15 によってトリミングされた。UDG 処理を行っていないサンプルについては、3′末端から 2 bp、5′末端から 10 bp をハードクリップした。UDG 処理を行ったサンプルについては、マッピングされたリードの 5′末端および 3′末端の両方から 2 bp をトリミングした。同一被験者のBAMファイルを1つのBAMファイルに統合した後、SAMtools v1.6 (89) を用いて、マッピング品質がPhredスコア30未満のマッピングされたリードをフィルタリングした。
We conducted genotype imputation and haplotype phasing for the Jomon genomes including low-coverage individuals using GLIMPSE2 (90). We used phased VCF files from 9290 modern Japanese individuals, reported by Kawai et al. (91), as the reference panel, along with 2482 individuals from the 1KG including 104 Japanese individuals (92). We followed the tutorial on the GLIMPSE2 website. First, the reference panel was divided into chunks using the GLIMPSE2_chunk command and converted into GLIMPSE2’s binary file format with GLIMPSE2_split_reference. We then ran the GLIMPSE2_phase command for each chunk to perform genotype imputation and phasing, and the imputed chunks of Jomon individuals were ligated using the GLIMPSE2_ligate command. To check the accuracy of the genotype imputation in low-coverage Jomon individual genomes, we downsampled the high-coverage data of Jomon individuals (IK2010-1 and FUN23) to low coverage (1×) using SAMtools and compared the original and imputed genotypes with GLIMPSE2_concordance. The imputed genomes of 42 Jomon individuals were combined with the VCF files of 2482 individuals from the 1KG using the bcftools merge command for subsequent analyses. The 42 Jomon individuals were categorized by their regional origins within the Japanese archipelago, based on their sampling sites, as follows: 2 from Hokkaido, 27 from Kanto, 6 from Tokai, 4 from Hokuriku, and 3 from Chugoku-Shikoku (Fig. 1B and tables S1 to S3).	GLIMPSE2 (90) を用いて、カバレッジの低い個体を含む縄文人ゲノムについて、遺伝子型インピュテーションおよびハプロタイプフェーシングを行った。参照パネルとして、 Kawaiら (91) が報告した現代日本人9290名のフェーシング済みVCFファイルに加え、1KGに含まれる日本人104名を含む2482名のデータを使用した (92)。GLIMPSE2のウェブサイトに掲載されているチュートリアルに従った。まず、GLIMPSE2_chunkコマンドを用いて参照パネルをチャンクに分割し、GLIMPSE2_split_referenceを用いてGLIMPSE2のバイナリファイル形式に変換した。次に、各チャンクに対してGLIMPSE2_phaseコマンドを実行して遺伝子型補完とフェーシングを行い、補完された縄文人個体のチャンクを GLIMPSE2_ligateコマンドを用いて結合した。カバレッジの低い縄文人個体のゲノムにおける遺伝子型補完の精度を確認するため、縄文人個体（IK2010-1およびFUN23）の高カバレッジデータをSAMtoolsを用いて低カバレッジ（1×）にダウンサンプリングし、 GLIMPSE2_concordanceを用いて元の遺伝子型と補完された遺伝子型を比較した。その後の解析のために、42名の縄文人個体の補間済みゲノムを、bcftoolsのmergeコマンドを用いて1KGの2482名のVCFファイルと統合した。42名の縄文人個体は、サンプリング地点に基づき、日本列島内の地域別起源ごとに次のように分類された：北海道から2名、関東から27名、東海から6名、北陸から4名、中国・四国から3名である（図 1Bおよび表S1～S3）。
Jomon genomics reveal cold adaptation in Upper Paleolithic hunter-gatherers of eastern Eurasia, DOI: 10.1126/sciadv.aea7469	縄文ゲノミクスでユーラシア東部の後期旧石器時代の狩猟採集民の寒冷適応が明らかに.[原論文]

★寒冷地適応の遺伝学的表象

Paleogenomic studies suggest that the Jomon represent a basal lineage in East Eurasia, with close affinity to Southeast Asian Hòabìnhian hunter-gatherers and deep divergence from present-day East/Northeast Asians and Native Americans (6, 7). Genomic evidence also supports that present-day Japanese descend from admixture between the Jomon and later agricultural people from the mainland (14). However, whether the Jomon directly descend from Upper Paleolithic (UP) hunter-gatherers who endured glacial conditions remains unclear. Here, we analyze the genomes of 42 Jomon individuals to trace the emergence of cold-adaptive traits in UP East Eurasians and to clarify the Jomon’s role in the broader evolutionary history of eastern Eurasia.	古ゲノム研究によると、縄文人は東ユーラシアにおける基底的な系統に位置し、東南アジアのホアビン文化の狩猟採集民と近縁である一方、現代の東アジア・北東アジア人やネイティブ・アメリカンとは大きく分岐していることが示唆されている（6、7）。ゲノム証拠もまた、現代の日本人が縄文人と、その後大陸から移住してきた農耕民との混血に由来することを裏付けている（14）。しかし、縄文人が氷河期の環境に耐え抜いた上旧石器時代（UP）の狩猟採集民から直接的に派生したかどうかは、依然として不明である。そこで本研究では、42名の縄文人のゲノムを解析し、上旧石器時代の東ユーラシア人における寒冷適応形質の出現を追跡するとともに、東ユーラシアのより広範な進化史における縄文人の役割を明らかにする。
Another line of evidence for cold adaptation in the Jomon lineage comes from a notable similarity with the Inuit, a population well known for their adaptations to cold environments. In the Inuit, these adaptations are strongly linked to variants in the FADS gene family, which are associated with the metabolism of long-chain polyunsaturated fatty acids (PUFAs) derived from a high-fat, marine-based diet (56). At the FADS locus, the Jomon show allele frequencies significantly closer to the Inuit than to EASs (fig. S14 and table S10), as indicated by a cluster of strongly negative f4(CEU, GI; Jomon, CHB) values ranking among the most extreme signals in the genome-wide empirical distribution. This pattern suggests a locus-specific convergence driven by similar dietary pressures. This genetic signal is supported by archaeological evidence: Traces of marine and freshwater resource use have been found in Jomon pottery dated to ∼15,000 to 11,800 years ago across the Japanese archipelago (57). These findings indicate that Incipient Jomon foragers, representing the earliest stage of the Jomon cultural tradition, heavily relied on aquatic resources at the end of the glacial period. Together, the genetic and archaeological evidence suggests that the Jomon lineage developed metabolic adaptations to a high-fat, high-protein diet, supporting cold tolerance via NST—a strategy convergent with that of the Inuit.	縄文系における寒冷環境への適応を示すもう一つの証拠は、寒冷環境への適応でよく知られているイヌイットとの顕著な類似性から得られている。イヌイットにおいて、これらの適応はFADS遺伝子ファミリーの変異と強く関連しており、これらは高脂肪で海洋性食品を中心とした食事に由来する長鎖多価不飽和脂肪酸（PUFA）の代謝に関与している（56）。FADS遺伝子座において、縄文人はEAS（東アジア系）よりもイヌイットに近いアレル頻度を示している（図S14および表S10）。これは、ゲノム全体の経験的分布において最も極端なシグナルの一つに数えられる、強く負のf4(CEU, GI; 縄文, CHB)値のクラスターによって示されている。このパターンは、類似した食生活上の圧力によって引き起こされた遺伝子座特異的な収斂を示唆している。この遺伝的シグナルは考古学的証拠によって裏付けられている。日本列島全域で、約15,000～11,800年前の縄文時代の土器から、海洋および淡水資源の利用の痕跡が発見されている（57）。これらの知見は、縄文文化の伝統の最も初期の段階を表す初期縄文時代の採集民が、氷河期の終わりに水生資源に大きく依存していたことを示している。遺伝学的証拠と考古学的証拠を総合すると、縄文系統は高脂肪・高タンパク質の食事に対する代謝的適応を発達させ、NSTを介した耐寒性を獲得したことが示唆される。これはイヌイットの戦略と収斂したものである。
We identified polygenic signatures of cold adaptation in the Jomon lineage, involving multiple genes associated with NST, dietary metabolism, and cold sensation. These adaptations may have originated not during the Holocene but earlier—specifically during the LGM—when the ancestors of the Jomon, as UP East Eurasians, faced extreme cold following their northward migration. To explore this hypothesis, we compared the allele frequencies of cold-adaptive variants between the Jomon and other modern and ancient populations (table S11). Notably, derived alleles in APOA5 and TRPM8 were found at high frequencies only in the Jomon but not in the Andamanese or in ancient Siberian (29) and North American individuals (28, 58, 59). In contrast, FTO, UCP1, and FADS2 variants were shared across both groups. These patterns are supported by both allele frequency and haplotype network analyses (figs. S15 and S16). We observed higher selection coefficients (s) and a more rapid increase in the frequency of the cold-adaptive allele in the APOA5 gene during the Last Glacial period compared to the post–Last Glacial period (fig. S17). These results suggest that cold adaptation in UP hunter-gatherers was particularly critical during the LGM. Robustness assessments using 18 TG-associated SNPs (GWAS P < 1.0 × 10−200) across APOA5 yielded nearly identical selection coefficients (table S12)—again highlighting a sharp increase during the Last Glacial period—demonstrating that the signal reflects coordinated selection across the locus rather than dependence on a single SNP.	我々は、縄文系において、NST、食事代謝、および寒冷感覚に関連する複数の遺伝子を含む、寒冷適応の多遺伝子シグネチャを特定した。これらの適応は、完新世ではなく、それより以前――具体的には最終氷期最大期（LGM） ――に起源を持つ可能性がある。当時、縄文人の祖先は、上層旧石器時代の東ユーラシア人として、北への移住後に極寒に直面していた。この仮説を検証するため、縄文人と他の現代および古代集団との間で、寒冷適応変異体の対立遺伝子頻度を比較した（表S11）。特に、APOA5およびTRPM8における派生対立遺伝子は、縄文人においてのみ高い頻度で認められたが、アンダマン人、あるいは古代シベリア人（29）および北米人（28, 58, 59）では認められなかった。対照的に、FTO、UCP1、およびFADS2の変異体は両集団に共通して認められた。これらのパターンは、対立遺伝子頻度およびハプロタイプネットワーク解析の両方によって裏付けられている（図S15およびS16）。我々は、最終氷期において、最終氷期以降と比較して、 APOA5遺伝子における寒冷適応型対立遺伝子の選択係数（s）が高く、その頻度の増加がより急速であったことを確認した（図S17）。これらの結果は、最終氷期最盛期（LGM）において、ユーラシア北部の狩猟採集民にとって寒冷適応が特に重要であったことを示唆している。APOA5遺伝子全体にわたる 18個のTG関連SNP（GWAS P < 1.0 × 10−200）を用いた頑健性評価では、ほぼ同一の選択係数が得られた（表S12）。これもまた、最終氷期における急激な増加を浮き彫りにしており、このシグナルが単一のSNPへの依存ではなく、遺伝子座全体にわたる協調的な選択を反映していることを示している。
These comparative results support our central hypothesis that cold adaptation in UP East Eurasians followed a gene-specific and regionally distinct trajectory. The Jomon likely descend from southern-route migrants who initially settled in warmer Southeast Asian climates (Fig. 2C) (6). Within this context, we propose the following evolutionary scenario: Several derived alleles associated with cold adaptation—particularly in FTO, FADS2, and UCP1—were already present at moderate to high frequencies in the common ancestors of both the Jomon and Hòabìnhian hunter-gatherers, as suggested by their similarly high frequencies in the Jomon and Andamanese. These variants, likely beneficial for energy storage and metabolic efficiency, may have conferred adaptive potential even before the migration into colder climates. Among the descendants of this UP population, a subgroup migrated northward through East Asia and eventually gave rise to the Jomon lineage. As these groups moved into colder environments during the LGM, they experienced cold-related ecological pressures that likely triggered further adaptive responses. In this context, APOA5 and TRPM8, genes involved in TG transport to BAT and cold sensation, respectively, underwent lineage-specific selection, with their derived alleles rising to high frequency exclusively in the UP ancestry of the Jomon people. This suggests that cold adaptation in UP East Eurasians was not a single event or uniform process but rather a stepwise accumulation of adaptive alleles.	これらの比較結果は、北東ユーラシア人の寒冷適応が、遺伝子ごとに異なり、地域ごとに異なる軌跡をたどったという我々の中心的な仮説を裏付けている。縄文人は、当初、より温暖な東南アジアの気候に定住した「南部ルート」の移住者の子孫である可能性が高い（図2C）（6）。この文脈において、我々は以下の進化シナリオを提案する。寒冷適応に関連するいくつかの派生対立遺伝子 ――特にFTO、FADS2、およびUCP1におけるもの――は、縄文人とホアビン文化の狩猟採集民の両方の共通祖先において、すでに中程度から高い頻度で存在していた。これは、縄文人とアンダマン人において同様の高い頻度が認められることから示唆される。エネルギー貯蔵や代謝効率の向上に有益であったと思われるこれらの変異は、寒冷な気候への移住以前から、すでに適応の可能性をもたらしていた可能性がある。このUP集団の子孫のうち、あるサブグループが東アジアを経由して北へ移住し、最終的に縄文系を生み出した。これらの集団が最終氷期最大期（LGM）に寒冷な環境へと移動するにつれ、寒冷に関連する生態学的圧力にさらされ、それがさらなる適応反応を引き起こしたと考えられる。こうした状況下で、褐色脂肪組織（BAT）へのトリグリセリド（TG）輸送に関与するAPOA5遺伝子と、寒冷感覚に関与するTRPM8遺伝子は、系統特異的な選択を受け、それらの派生対立遺伝子は、縄文人のUP祖先系統においてのみ高い頻度で出現した。これは、UP東ユーラシア人における寒冷適応が、単一の出来事や均一な過程ではなく、適応対立遺伝子の段階的な蓄積であったことを示唆している。
Jomon genomics reveal cold adaptation in Upper Paleolithic hunter-gatherers of eastern Eurasia, DOI: 10.1126/sciadv.aea7469	縄文ゲノミクスでユーラシア東部の後期旧石器時代の狩猟採集民の寒冷適応が明らかに.[原論文]

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