一塩基多型特異的RNAスプライシングの探索と応用

• Project/Area Number: 17KT0128
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 特設分野
• Research Field: Complex Systems Disease Theory
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 佐藤 哲也 九州大学, 生体防御医学研究所, 助教 (00457425)
• Project Period (FY): 2017-07-18 – 2019-03-31
• Project Status: Discontinued (Fiscal Year 2018)
• Budget Amount: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2019: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2018: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000); Fiscal Year 2017: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
• Keywords: 個別化医療 / SNPs / RNAスプライシング / バイオインフォマティクス / トランスクリプトーム

Outline of Annual Research Achievements

疾病発症や病態進行の原因を解明するため、様々な遺伝要因や環境要因の探索が行われてきた。中でも遺伝要因である一塩基多型（SNP）の解析は大規模に行われ、疾患に関連するSNPsが数多く同定された。しかし、疾患関連SNPsの中で、疾患原因遺伝子のコーディング領域に存在するものは全体のわずか10%しかなく、その多くは原因遺伝子との関連がわかっていない。そこで、本研究では、RNAスプライシングを通して、翻訳産物に対して劇的な変化をもたらす重大な遺伝子多型を同定する。具体的には、1000人ゲノム計画等ヒト臨床サンプルの遺伝子発現（RNA-seq）データを利用して、ヒトで実際に起こっているSNPsと関連したRNAスプライシングの解明を目指す。
最終年度では、これまでに同定されたSNPsとエクソン情報から、SNPsに影響を受けるRNAスプライシングを検出し、さらにスプライシングエクソン翻訳領域の機能を予測するプログラムを作成した。RNAスプライシングに関与するSNPsを検出して、その翻訳産物の機能を推定するためのプログラムツールは未だ開発されていなかった。そこで本研究で実施したデータ解析アルゴリズムを実装する新規プログラムの作成を行い、その開発に成功した。今後は、がん患者のSNPsと関連するスプライシングエクソンがどのような疾病と関連しているかを明らかにし、病態の進行を予測するためのモデルを構築する必要がある。本研究の結果、個人差で見られるRNAスプライシングパターンと病態進行の程度との間の関係が明らかになれば、複雑な病態の詳細な理解へとつながることが期待される。