2016 Fiscal Year Research-status Report
エクソーム解析における疾患原因変異同定率の低迷を打破するための多面的アプローチ
| Project/Area Number |
16K07211
|
|---|
| Research Institution | Tokyo Medical and Dental University |
|---|
Principal Investigator |
宮 冬樹 東京医科歯科大学, 難治疾患研究所, 助教 (50415311)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
|
| Keywords | エクソーム解析 / 疾患原因変異同定手法開発 / 次世代シーケンスのバイオインフォマティクス |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
計画書の段階で、①エクソームからのコピー数探索、②ミトコンドリアDNA（mtDNA）解析、③候補変異の迅速な機能解析スクリーニング法開発、④エクソーム補完リシーケンス法の改良、の４つを計画していた。
このうち、①のコピー数探索については、Exome Depth、XHMM、CoNIFER等、何種かのコピー数多型検出プログラムを実データに適用し、一部検体にてエクソームデータから疾患原因変異の同定も行うことができた。そのCNVについてはCGH arrayにてvalidation実験を行い確かに存在することが確認された。
②のmtDNA解析についても、エクソームデータから高精度にmtDNA変異を検出できるパイプラインの基本構造の構築ができ、読み深度の差こそあれmtDNAの全長の全塩基でエクソームデータからシーケンスを得ることに成功した。実際にいくつかの検体でポジティブコントロールとなる既知のmtDNA変異の同定ができることも確認でき、サンガーシーケンスでも確認実験を行った。
③は機能解析候補変異の絞り込みまで行った。実際の機能解析は来年度に実施予定である。
④は最新データベース情報（ヒトリファレンスゲノム最新build38情報およびそのbuildに基づく最新タンパク質コード遺伝子情報）を収集し、その遺伝子情報に基づくエクソーム補完用のプローブ設計を行った。過去の３世代にわたるエクソームキャプチャープローブ（SureSelectのバージョンV4、V5、V6）の全てに対応させ、最大で98～99%程度のタンパク質コード領域をカバーできると推測される。プローブの合成まで完了済で、次年度に実際のシーケンス実験試験予定となっている。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
一部は計画予定以上の早さで進んでいるが、概ね計画に沿って順調に推移しているため。
|
| Strategy for Future Research Activity |
上記４つの研究項目、①エクソームからのコピー数探索、②mtDNA解析、③候補変異の迅速な機能解析スクリーニング法開発、④エクソーム補完リシーケンス法の改良、について以下の予定となっている。
①のコピー数探索については、今後さらに最適アルゴリズムの検討を続ける。
②のmtDNA解析については、構築したパイプラインについて今後、精度検証をすると共に、実データに順次適用し、疾患原因変異探索を行う。
③は有力な疾患原因候補変異について機能解析を始める予定。
④は最新データベース情報に基づいて設計したエクソーム補完プローブを用いて実際のシーケンスを実施し、改良によるexon領域の読み深度の向上の確認と疾患原因変異探索を平行して行う予定である。
|
| Causes of Carryover |
当初の予定より試薬代が値引きされ残予算が生じたため。また、計画していた疾患原因候補変異の機能解析実験を次年度に持ち越したため。
|
| Expenditure Plan for Carryover Budget |
計画書に記載の疾患原因候補変異の機能解析実験を実施する際に使用し、また余剰分が生じた場合は、アルゴリズムの精度検証実験数を増やすことでより正確に精度を検証できるようになるためそちらに予算を振り分ける。
|
-
-
[Journal Article] A combination of genetic and biochemical analyses for the diagnosis of PI3K-AKT-mTOR pathway-associated megalencephaly.2017
Author(s)
Negishi Y, Miya F, Hattori A, Johmura Y, Nakagawa M, Ando N, Hori I, Togawa T, Aoyama K, Ohashi K, Fukumura S, Mizuno S, Umemura A, Kishimoto Y, Okamoto N, Kato M, Tsunoda T, Yamasaki M, Kanemura Y, Kosaki K, Nakanishi M, Saitoh S.
-
Journal Title
BMC Med. Genet.
Volume: 18
Pages: 4
DOI
Peer Reviewed / Open Access
-
[Journal Article] Role of a heterotrimeric G-protein, Gi2, in the corticogenesis: Possible involvement in periventricular nodular heterotopia and intellectual disability.2017
Author(s)
Hamada N, Negishi Y, Mizuno M, Miya F, Hattori A, Okamoto N, Kato M, Tsunoda T, Yamasaki M, Kanemura Y, Kosaki K, Tabata H, Saitoh S, Nagata K.
-
Journal Title
J. Neurochem.
Volume: 140
Pages: 82-95
DOI
Peer Reviewed
-
[Journal Article] Novel Splicing Mutation in the ASXL3 gene causing Bainbridge-Ropers Syndrome.2016
Author(s)
Tsutsumi M, Yokoi S, Miya F, Miyata M, Kato M, Okamoto N, Tsunoda T, Yamasaki M, Kanemura Y, Kosaki K, Saitoh S, Kurahashi H.
-
Journal Title
Eur. J. Hum. Genet.
Volume: 24
Pages: 1702-1706
DOI
Peer Reviewed
-
[Journal Article] Novel Splicing Mutation in the ASXL3 gene causing Bainbridge-Ropers Syndrome.2016
Author(s)
Hori I, Miya F, Ohashi K, Negishi Y, Hattori A, Ando N, Okamoto N, Kato M, Tsunoda T, Yamasaki M, Kanemura Y, Kosaki K, Saitoh S.
-
Journal Title
Am. J. Med. Genet. A
Volume: 170
Pages: 1863-1867
DOI
Peer Reviewed
-
-
[Presentation] A combination of targeted enrichment methodologies for whole-exome sequencing reveals novel pathogenic mutations.2016
Author(s)
Fuyuki Miya, Mitsuhiro Kato, Tadashi Shiohama, Nobuhiko Okamoto, Shinji Saitoh, Mami Yamasaki, Daichi Shigemizu, Tetsuo Abe, Takashi Morizono, Keith A. Boroevich, Kenjiro Kosaki, Yonehiro Kanemura, Tatsuhiko Tsunoda.
Organizer
ICHG (The 13th International Congress of Human Genetics)
Place of Presentation
Kyoto International Conference Center, Kyoto, Japan
Year and Date
2016-04-03 – 2016-04-07
Int'l Joint Research
