Identification of CNV of deafness gene and development of simple test method by long read sequencing
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21K09644
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 56050:Otorhinolaryngology-related
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| Research Institution | 独立行政法人国立病院機構(東京医療センター臨床研究センター) |
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Principal Investigator |
松永 達雄 独立行政法人国立病院機構(東京医療センター臨床研究センター), 聴覚・平衡覚研究部, 部長 (90245580)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
奈良 清光 独立行政法人国立病院機構(東京医療センター臨床研究センター), 聴覚・平衡覚研究部, 研究員 (40260327)
務台 英樹 独立行政法人国立病院機構(東京医療センター臨床研究センター), その他部局等, 研究員 (60415891)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | 難聴 / 遺伝子解析 / コピー数変異 / ロングリードシーケンス / Copy Number Variant / 難聴遺伝子 |
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| Outline of Research at the Start |
遺伝性難聴の原因の一部に、ゲノム領域の大きな欠失・重複であるCopy Number Variant (CNV）が関与している。特に軽～中等度の小児難聴の約30％の原因であるSTRC遺伝子では、90％以上の症例でCNVが難聴の原因である。しかし、CNVは現行の各種検査・解析手法では検出が困難である。本研究の目的は、難聴遺伝子において、新たな遺伝子解析技術であるロングリードシーケンサーによるCNV同定、簡便なCNV検出法の構築、およびCNVの詳細と臨床所見の相関を解明することである。本研究によって構築されるCNV検出法は、難聴の遺伝子診断率の向上と、より効果的な医学的介入につながる。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、ゲノム情報解析の駆使とロングリードシーケンサーによる染色体構造変異同定法の構築、および綿密なgenotype-phenotype関連解析に基づく変異の病的意義の解釈である。
令和4年度は、研究室で独自に構築した、Illumina社製ショートリードシーケンサー結果を元にした予測プログラム2種を組み合わた遺伝子コピー数変異(CNV)予測手法を、研究室でいままで収集してきた多数の難聴検体に対して実施し、実際の病的変異同定に応用可能かどうか検討を開始した。
対象にはIllumina社製ショートリードシーケンサーを用いた難聴患者検体のシーケンス結果をゲノムにマッピングしたファイル (bamファイル)を用いた。昨年度導入した、CNV予測プログラムpanelcn.MOPS (https://github.com/bioinf-jku/panelcn.mops) およびDECoN (https://github.com/RahmanTeam/) によるコピー数の増減予測を実施する解析パイプラインを実行した。本パイプラインでは、この2種の予測が一致するCNVを抽出している。これまでのところ、一回のCNV予測解析で一定程度の信頼性のあるCNV予測が可能となる検体数をほぼ確定できた。予測されたCNVの一部は実際に定量的PCR法、MLPA法によって確認し、またその遺伝形式を家族検体をもちいて確認した。
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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
ショートリードシーケンサー結果を利用したCNV予測プログラムの構築に成功し、実際の難聴検体を用いた有効性の検討が進み、計画をはるかに上回る成果が出ている。一方で、ロングリードシーケンサーを用いたCNV解析については、難聴遺伝子大欠失の末端位置の予測は可能であったものの、シーケンス配列の精度の低さから、現在までに位置同定には至っていない。本手法はシーケンス用のフローセルの改良、また解析手法の開発・進歩が著しいため、今後あらためて研究手法を検討・改善し、末端位置の同定やリピート領域のシーケンスを目指す予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度は、引き続きショートリードシーケンサ―を用いた難聴遺伝子解析パイプラインにCNV解析パイプラインを適応し、本手法の有効性を明らかにし、その成果を学会発表・投稿論文として公表していく予定である。
ロングリードシーケンサーの利用については、最近報告された新しいフローセル、解析プログラムを検討し、難聴遺伝子のCNV末端位置の決定、リピート領域でのリピート数多様性および変異の簡便検出法の開発を目指す。インデックスシーケンス付きアダプター配列と、本研究で独自に設計したロングリードPCRを組み合わせ、その臨床症状から対象領域に病的変異をもつと疑われる難聴者検体、および健聴者を対象としてシーケンス解析を実施し、各変異の検出と頻度を測定する。
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Report
(2 results)
Research Products
(4 results)
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[Journal Article] Phenotype-genotype correlation in patients with typical and atypical branchio-oto-renal syndrome2022
Author(s)
Masuda M, Kanno A, Nara K, Mutai H,Morisada N, Iijima K, Morimoto N, Nakano A, Sugiuchi T, Okamoto Y, Masuda S, Katsunuma S, Ogawa K, Matsunaga T
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Journal Title
Scientific Reports
Volume: 12
Issue: 1
Pages: 969-969
DOI
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Peer Reviewed / Open Access
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