2019 Fiscal Year Research-status Report
第三世代シークエンサーを用いた血栓症の遺伝的背景の解明と診断・治療への活用
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19K08875
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| Research Institution | National Cardiovascular Center Research Institute |
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Principal Investigator |
宮田 敏行 国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 病院, 非常勤研究員 (90183970)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
根木 玲子 国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 病院, 室長 (90600594)
辻 明宏 国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 病院, 医師 (70598367)
関根 章博 国立研究開発法人国立循環器病研究センター, オープンイノベーションセンター, 客員部長 (30425631)
小亀 浩市 国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 部長 (40270730)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 静脈血栓塞栓症 / 血栓性素因 / 次世代シーケンサー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
サンガー法に代わって次世代シーケンサー(next generation sequencer, NGS)が登場し、多数の検体について広域の塩基配列決定が可能となった。現在、このNGS法がヒトゲノム解析に広く用いられている。NGS法はDNAを断片化した後、各断片について100~400 bp程度の比較的短い塩基配列（”short read”）を決定し、これを標準配列（reference sequence）に貼り付ける（alignment）することで、解析対象のゲノム配列を決定する。こうしたshort read の特性から、NGS法は一塩基置換(single nucleotide polymorphism, SNP)や短い挿入/欠失（short insertion /deletion, insdel）のような小さなバリアントは決定できるが、構造バリアント(structural variations, SVs: 50 bpから数10 kbの挿入/欠失/逆位/転座/重複)や新規に獲得した配列などの同定は困難である。但し、原因未知であった多くの遺伝性疾患の原因が未知であった数年前までは、”short read”シーケンサー技術は原因探索に極めて有効な手段であり、特にエクソーム解析から多くの原因遺伝子（座）の同定に貢献した。
本研究では、静脈血栓塞栓症の遺伝子解析に、長いDNA配列を決定できる”long read”の第三世代のシーケンサーを導入する。対象となる候補遺伝子はアンチトロンビン、プロテインC、プロテインS、プロトロンビンなどの遺伝子であり、各遺伝子のエクソン領域、プロモータ領域、非翻訳領域のシークエンスを行いデータを解析中である。
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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
静脈血栓塞栓症の遺伝子解析の対象となる候補遺伝子を次のように選定した。
凝固制御因子：アンチトロンビン(SERPINC1), プロテインC(PROC), プロテインS(PROS1), トロンボモジュリン(THBD)
凝固因子：プロトロンビン(F2), 凝固V因子(F5), 凝固IX因子(F9), フィブリノーゲンα鎖(FGA),β鎖(FGB),γ鎖(FGG)
凝固制御因子は機能喪失変異、凝固因子は機能獲得変異が、静脈血栓塞栓症のリスクになることがこれまでの研究より明らかになっている。
これらの遺伝子のプロモータ領域から3’非翻訳領域までの全エクソンとイントロン領域をPacBioRSII/Sequelでシークエンスを行いデータを解析中である。
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| Strategy for Future Research Activity |
静脈血栓塞栓症の遺伝子解析をPacBioRSII/Sequelで進め、候補遺伝子の全領域をカバーできているかどうかを確認する。次いで、同定できたバリアントを次世代シークエンサー（NextSeq 500, MiSeq）やサンガーシークエンサーを用いて確認する。
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| Causes of Carryover |
PROS1遺伝子には極めてホモロジーが高い偽遺伝子が存在する。この相同領域がPROS1の解析を妨害していることが判明した。そこで、PROS1遺伝子領域だけを解析し、偽遺伝子による妨害を生じない系の設計をしており、試薬等の購入が繰り越されたため繰越金が生じた。今後は、解析に必要な試薬の購入、情報発信や情報収集のための学会出張などの旅費等に使用する予定である。
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[Presentation] Effects of Low-dose Combined Oral Contraceptives and Protein S K196E Mutation on Anticoagulation Factors: A Prospective Observational Study2019
Author(s)
T. Miyoshi, H. Oku, S. Asahara, A. Okamoto, K. Kokame, M. Nakai, K. Nishimura, F. Otsuka, A. Higashiyama, J. Yoshimatsu, T. Miyata
Organizer
The 27th Congress of the International Society on Thrombosis and Haemostasis
Int'l Joint Research
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