Breakpoint analysis of balanced chromosomal abnormalities by long-read sequencer

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K16945
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 52050:Embryonic medicine and pediatrics-related
• Research Institution: Kanagawa Children's Medical Center (Clinical Research Institute)
• Principal Investigator: Murakami Hiroaki 地方独立行政法人神奈川県立病院機構神奈川県立こども医療センター(臨床研究所), 臨床研究所, 医師 (30836440)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 均衡型染色体構造異常 / 切断点解析 / ロングリードシークエンサー / 先天異常症

Outline of Final Research Achievements

The balanced chromosomal abnormalities, which do not exhibit apparent deletions or duplications, are challenging to analyze using traditional genomic technologies. The precise identification of breakpoints is difficult, resulting in many undiagnosed patients with balanced chromosomal abnormalities. In this study, we explored the clinical utility of long-read sequencing analysis for such abnormalities. Four cases were analyzed, and genetic causative genes could be identified in two of them. This study highlights the clinical benefits of long-read sequencers in identifying balanced chromosomal structural variants.

Free Research Field

臨床遺伝学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では、4例の均衡型染色体構造異常を有する先天異常症例について、ロングリードシークエンサーによる切断点解析を行った。うち3例で詳細な切断点を同定し、先天異常の原因と考えられる遺伝学的な要因を同定できた。今後、同手法が未診断症例の診断率向上に寄与する可能性が非常に高く、社会的な意義は大きいと考えられた。また、切断点が原因遺伝子を直接切断するのではなく、染色体高次構造を破壊することが疾患発症メカニズムとなる可能性も示唆され、学術的にも非常に興味深い結果が得られた。