2011 Fiscal Year Annual Research Report
次世代シークエンサーを用いた薬剤代謝酵素の高精度ゲノム配列・遺伝子型決定法の確立
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21390176
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
関根 章博 京都大学, 医学研究科, 教授 (30425631)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
水澤 精穂 京都大学, 医学研究科, 研究員 (40523791)
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| Keywords | Pharmacokinetics / チトクロームP450 / トランスポーター / 薬剤応答性 / 次世代シークエンサー / 副作用 / レスポンダー・ノンレスポンダー / Parmacogenomics |
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| Research Abstract |
薬剤応答性の違い(副作用発現、レスポンダー/ノンレスポンダー)に関連する遺伝子座を同定することは、投薬前診断にて個人に最適な薬剤を選択する上で極めて重要である。薬剤応答性関連座位を調査する際には2つの重点領域が存在し、1つは薬剤の血中・組織内濃度に関わるPhamacokinetics (PK)遺伝子群で、残りは薬剤ターゲットとその調節に関わるPharmacodynamics (PD)遺伝子である。前者は幾つかの遺伝子の配列・多型情報を整備することで共通利用できるが、後者は薬剤毎に準備する必要がある。急展するゲノム解析技術は、ゲノム全広域から当該原因遺伝子座を容易に同定できるかのように予測されるが、ファミリー内で高い相同性を示すPK遺伝子群は正確な調査が難しく、コピー数多型の存在でさらに解析が複雑となり、重点領域なのに調査から脱落することになる。また、ゲノム配列は人種差が知られ、日本人PK遺伝子群情報を整備することは薬剤導出・導入に不可欠となる。そこで、日本人PK遺伝子群の詳細調査基盤を構築するため、CYPIA2、CYP2A6、CYP2C8、CYP2C18、CYP2C9、CYP2C19、CYP2D6、CYP2E1、CYP3A4、OAT1、OAT2、OAT3、OCT1、OCT2、OCTN1、OCTN2、OATP1、OATP2、MATE1、MATE2、MRP1、MRP2、MDR1、PEPT1、PEPT2、PMAT、TPMT、UGTIA1の(1)次世代シークエンサーによる配列(pair-end法)、(2)遺伝子型(Invader法)の決定法確立を目指した。入手可能な候補領域配列決定法はカスタマイズキャプチャーオリゴ磁気ビーズ法が唯一だが、新規配列決定に弱いことから、独自法を開発した。方法は、公開ゲノム・多型情報→領域特異的long PCR(5~15kbp)プライマー設計(同領域を2回重複)→PCRサイズ決定→相同遺伝子間では異なるIndexでPCR産物標識→各PCR配列、遺伝子型、コピー数(Genome-Wide Association Study用2.5MチップとqPCR採用)決定による複合解析⇔日本人配列用プライマー設計を経て、日本人配列(96人)と多型情報を整備した。本法にて当該遺伝子群配列が決定でき、さらに連鎖不平衡解析からtag選出し、簡易法としてタイピングを中心に一部シークエンスにて詳細解析できる手法も確立した。
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