集団ゲノムデータに基づき変異を避けることによる遺伝子治療用gRNA設計法の確立
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19K24361
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
1002:Human informatics, applied informatics and related fields
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
土屋 貴穂 筑波大学, 医学医療系, 助教 (70853167)
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| Project Period (FY) |
2019-08-30 – 2021-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2019)
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| Budget Amount *help |
¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | バイオインフォマティクス / 集団ゲノム解析 / 創薬 / 遺伝子治療 / ゲノム編集 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、近年蓄積されてきた集団ゲノムデータを用い、変異の影響を避けてより広い患者層で薬効が期待できるCRISPR/Cas9 guide RNA(gRNA)配列の設計手法の確立を目指す。gRNAを用いた遺伝子治療では、gRNAがゲノム上の相補的な標的配列にハイブリダイズして疾患原因遺伝子の発現低下などを引き起こし薬効が発揮される。gRNAの配列設計は情報科学の課題として数多く研究されてきたが、従来法では変異などゲノム配列の個人差を考慮していないという問題があった。本研究では集団ゲノムデータに基づくことで奏功患者層を拡大することができるgRNA設計手法の提案を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
ゲノム編集を用いた遺伝子治療を見据えて、集団ゲノムデータに基づくことで人類集団ごとに最適なgRNA設計手法の確立を目指していた。しかしながら、研究構想と同様の解析ツールAlleleAnalyzer（Keough et al., 2019）が発表されたため研究方針を転換し、転写因子結合領域における一塩基多型を考慮したgRNA設計手法の確立を目指した。転写因子結合領域にける一塩基多型と病態など表現型との関連を大規模データから解析することを目指した。
ChIP-seqデータから転写因子の結合配列を抽出してその結合アフィニティを個別に評価する試みは解析ツール側に限界があり網羅的に行われていなかった。そこで、当研究室で以前に開発済のツールを用いて、転写因子の結合配列を抽出してその結合アフィニティを個別に評価を行うことで、ChIP-seqデータベースの全データを用いた二次解析を行った。各転写因子の結合配列とその結合アフィニティを抽出して、新規データベースを作成した（未発表）。次年度以降は、これらをもとに、転写因子結合領域にける一塩基多型と病態など表現型との関連を大規模データの解析を進めていく。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の研究構想から変更はあったものの、変更後の計画で概ね順調に進めることができたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度以降は、これらをもとに、転写因子結合領域にける一塩基多型と病態など表現型との関連を大規模データの解析を進めていく。ChIP-seqデータから転写因子の結合配列を抽出してその結合アフィニティを個別に評価する試みは網羅的に行われていなかった。そこで今年度は、ChIP-seqデータベースの全データを用いて二次解析することにより、各転写因子の結合配列とその結合アフィニティを抽出して、新規データベースを作成した（未発表）。次年度以降、上記の通り、これらデータを更に解析していく。
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Report
(1 results)
Research Products
(3 results)
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[Journal Article] ゲノム編集技術を用いた遺伝子治療の開発動向2019
Author(s)
内田恵理子, 平松直人, 犬飼直人, 岩井謙一, 渡辺武志, 川崎秀吉, 田村幸太朗, 土屋貴穂, 吉見英治, 高橋則彦, 伊原辰哉, 藤本和則, 山下晃人, 小野貴士, 高木観, 小野竜一, 内藤雄樹, 井上貴雄
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Journal Title
医薬品医療機器レギュラトリーサイエンス
Volume: Vol.50(8)
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Peer Reviewed
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