2019 Fiscal Year Annual Research Report
横断的オミクス解析と全ゲノムシークエンスを駆使した疾患病態と組織特異性の解明
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19H01021
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
岡田 随象 大阪大学, 医学系研究科, 教授 (70727411)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
細道 一善 金沢大学, 医学系, 准教授 (50420948)
白石 友一 国立研究開発法人国立がん研究センター, 研究所, ユニット長 (70516880)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 全ゲノムシークエンス / 遺伝統計学 / 横断的オミクス解析 / eQTL効果 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
主研究施設である大阪大学大学院医学系研究科において全ゲノムシークエンス（whole-genome sequencing; WGS）のデータ解析パイプラインの構築を進めた。FASTQファイルからのリード情報へのマッピングと複数サンプルjoint callingによる遺伝子変異同定パイプラインを、GATK Best Practiceの使用を中心にヒトゲノム解析用計算機サーバー内に構築した。疾患罹患者および健常人を対象に中程度の深度における全ゲノムシークエンスを実施した。形質間の遺伝的背景の相関関係を検討するlinkage disequilibrium score regression（LDSC）や、形質間の因果関係を検討するmendelian randomization（MR）といった遺伝統計解析手法を対象に、全ゲノムシークエンス解析結果に対する横断的オミクス解析手法のパイプライン構築を進めた。複数の国際コンソーシアムのデータベースより細胞組織特異的なオミクス情報の収集を行った。遺伝子変異が遺伝子発現量の個人差に影響を与えるexpression quantitative trait locus効果（eQTL効果）について、細胞組織間の違いを検討した。Genotype-Tissue Expression（GTEx）コンソーシアムにおける細胞組織特異的eQTL効果を集団内における連鎖不平衡関係（linkage disequilibrium; LD）を考慮した上で定量的に検討したところ、同一の遺伝子変異が複数の細胞組織間において異なる方向性のeQTL効果を有する例（opposite directional eQTL; opp-eQTL）の存在を明らかにした。opp-eQTL効果を有する遺伝子変異はゲノムワイド関連解析（genome-wide association study）によって同定された疾患感受性遺伝子変異に有意に集中していることが明らかとなったことから、疾患感受性遺伝子変異の機能解釈におけるopp-eQTL効果の検討の有用性が示されたと考えられた（Mizuno A and Okada Y. Eur J Hum Genet 2020）。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
同一の遺伝子変異が複数の細胞組織間において異なる方向性のeQTL効果を有する例（opposite directional eQTL; opp-eQTL）の存在を明らかにし、かつ疾患感受性遺伝子変異の機能解釈におけるopp-eQTL効果の検討の有用性を報告することができたたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続き、全ゲノムシークエンス（whole-genome sequencing; WGS）のデータ解析パイプラインの構築と、疾患罹患者および健常人を対象に全ゲノムシークエンスを実施する。細胞組織特異的なオミクス情報の収集を進め、全ゲノムシークエンス情報に対する横断的オミクス解析手法のパイプライン構築を進める。
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Research Products
(6 results)
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[Journal Article] Trans-biobank analysis with 676,000 individuals elucidates the association of polygenic risk scores of complex traits with human lifespan2020
Author(s)
Sakaue S, Kanai M, Karjalainen J, Akiyama M, Kurki M, Matoba N, Takahashi A, Hirata M, Kubo M, Matsuda K, Murakami Y; FinnGen, Daly MJ, Kamatani Y, Okada Y
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Journal Title
Nat Med
Volume: 26
Pages: 542-548
DOI
Int'l Joint Research
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[Journal Article] Dimensionality reduction reveals fine-scale structure in the Japanese population with consequences for polygenic risk prediction2020
Author(s)
Sakaue S, Hirata J, Kanai M, Suzuki K, Akiyama M, Lai Too C, Arayssi T, Hammoudeh M, Al Emadi S, Masri BK, Halabi H, Badsha H, Uthman IW, Saxena R, Padyukov L, Hirata M, Matsuda K, Murakami Y, Kamatani Y, Okada Y
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Journal Title
Nat Commun
Volume: 11
Pages: 1569
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] GWAS of 165,084 Japanese individuals identified nine loci associated with dietary habits.2020
Author(s)
Matoba N, Akiyama M, Ishigaki K, Kanai M, Takahashi A, Momozawa Y, Ikegawa S, Ikeda M, Iwata N, Hirata M, Matsuda K, Murakami Y, Kubo M, Kamatani Y, Okada Y
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Journal Title
Nat Hum Behav
Volume: 4
Pages: 308-346
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] A metagenome-wide association study of gut microbiome revealed novel etiology of rheumatoid arthritis in the Japanese population2020
Author(s)
Kishikawa T, Maeda Y, Nii T, Motooka D, Matsumoto Y, Matsushita M, Matsuoka H, Yoshimura M, Kawada S, Teshigawara S, Oguro E, Okita Y, Kawamoto K, Higa S, Hirano T, Narazaki M, Ogata A, Saeki Y, Nakamura S, Inohara H, Kumanogoh A, Takeda K, Okada Y.
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Journal Title
Ann Rheum Dis
Volume: 79
Pages: 103-111
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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