2018 Fiscal Year Research-status Report
Development of integrated pathogenicity prediction system using single nucleotide variants (SNVs)
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18K14684
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
武田 淳一 名古屋大学, 医学系研究科, 特任助教 (60625672)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | SNVの表現型・機能予測ツール |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度に報告したこれまでの研究成果については、第8回生理研・名大医合同シンポジウム(名古屋大学医学部附属病院)および第41回日本分子生物学会年会(パシフィコ横浜)における、演題名「ミスセンスSNVから表現型の病因性を予測する新規ツールの開発(Development of a novel tool predicting phenotypic pathogenisity using missense SNVs)」のポスター発表がある。なお、本研究の目的は、ミスセンスSNVの病因性予測ツール、エクソン上のSNVのスプライシング効果(ESE/ESS)予測ツールおよびSNVによる偽エクソン(pseudoexon)活性化予測ツールの3つのツール開発を行い、さらにこれらの統合ツールを開発することである。研究実施計画では、本年度中にミスセンスSNVの病因性予測ツールを完成する予定であったが、現在、機械学習のハイパーパラメーターの調整などを行い、より予測精度の高いツールになるよう改良中である。具体的には、予測ツールの評価論文(Grimm et al. Human Mutation. 2015)と同じトレーニングデータおよびテストデータを用い、我々の手法がこの論文で評価されたどのツールよりも精度が高いことを様々な指標(Accuracy, Precision, Recall, Specificity, F1 score, Matthews correlation coefficient(MCC), area under the curve(AUC)など)で証明したいと考えており、現在バイオインフォマティクス系への論文を作成中である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
当初の予定では、ミスセンスSNVの病因性予測ツールを完成させるつもりであったが、ハイパーパラメーターの調整などに手間取り、予定より完成が遅れている。また、エクソン上のSNVのスプライシング効果(ESE/ESS)予測ツール作成のため、ヒトがん培養細胞を用いたエクソン上のSNVのスプライシング効果を解析するためのWGSおよびRNA-seqの受託を行う予定であったが、現状では既存のヒト肺がん培養細胞のSNVおよびRNA-seqデータで間に合っている。このデータを基にして、エクソン上のSNVのスプライシング効果(ESE/ESS)予測ツールについては、予定より早く作成を開始している。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後の推進方策については、まずは最終段階であるミスセンスSNVの病因性予測ツールを完成させ、同時に論文を作成して投稿する。エクソン上のSNVのスプライシング効果(ESE/ESS)予測ツールについては、既存のデータを用いて作成したものでもそれなりのパフォーマンスを示したが、ヒトがん培養細胞のWGSおよびRNA-seqの受託を行ってデータ量を増すことにより、より精度の高いツールになるようチューニングを行う。SNVによる偽エクソン(pseudoexon)活性化予測ツールについては、NCBI, Ensembl, AceViewなどの既存データを用いてpsueodexon候補を検出する。psueodexon候補に対して、pseudoexon活性化が実際に行われているかどうかを、そのゲノム配列を持つ発現プラスミドを作成して実証実験を行う。
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| Causes of Carryover |
ミスセンスSNVの病因性予測ツールの開発で、ハイパーパラメーターの調整などに手間取るなど研究遂行に想定以上に時間を要したため、当初予定していたヒトがん培養細胞を用いたエクソン上のSNVのスプライシング効果を解析するためのWGSおよびRNA-seqの受託を行わなかった。今後の使用計画として、これらの解析を今年度中に行うものとする。
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