2021 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, 分野長 (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 / バイオインフォマティクス / 細胞組織特異性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
最終年度においても引き続き、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と実装を進めた。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パイプラインにより、次世代シークエンサーによる出力リード（FASTQ形式）からマッピングファイル（BAM形式）を経て個別サンプルのジェノタイプ情報(gvcfおよびvcf形式)の作成を、高速に並列処理可能とした。多彩なヒト疾患（例：生活習慣病、免疫アレルギー疾患、感染症、健常人、等）の全ゲノムシークエンスの実施とデータ解析パイプラインの適用を行った。
シングルセルシークエンス情報を中心に、ヒトの細胞組織特異的な遺伝子発現情報を収集しデータベースを構築した。得られたシングルセル情報の細胞組織特異的なannotationや遺伝子発現情報の定量化に加え、軌道推定（trajectory, pseudotime）、cell-cell interaction等の解析を実施し、疾患に特異的な遺伝子挙動メカニズムの解明を行った。細胞組織特異的に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）についても引き続き検討を行った。
ゲノムワイド関連解析（genome-wide association study; GWAS）に象徴される大規模疾患ゲノム解析を多彩なヒト疾患に対して実施した。特定の疾患のゲノムワイド関連解析を対象に、構築した多彩なヒト疾患のシングルセルシークエンス情報を統合する横断的オミクス解析を実施したところ、ゲノム解析と同じ疾患群由来のシングルセルシークエンス情報を採用した場合に、細胞組織特異的な疾患発症リスクの集積が強くなることが観測された。これは、疾患特異的なシングルセルシークエンス情報の構築の必要性を示唆する結果と考えられた。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(8 results)
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[Journal Article] Responsible use of polygenic risk scores in the clinic: potential benefits, risks and gaps2021
Author(s)
Adeyemo A, Balaconis MK, Darnes DR, Fatumo S, Moreno PG, Hodonsky CJ, Inouye M, Kanai M, Kato K, Knoppers BM, Lewis ACF, Martin AR, McCarthy MI, MeyerMN, Okada Y, Richards JB, Richter L, Ripatti S, Rotimi CN, Sanderson SC, Sturm AC, Verdugo RA, Widen E, Willer CJ, Wojcik GL, Zhou A
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Journal Title
Nature Medicine
Volume: 27
Pages: 1876～1884
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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