2022 Fiscal Year Research-status Report
Metagenomic analysis of tissues and body fluids in neonatal hepatitis and encephalitis
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22K19494
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
武内 俊樹 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 講師 (60383741)
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| Project Period (FY) |
2022-06-30 – 2025-03-31
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| Keywords | 遺伝子解析 / 新生児 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
迅速な原因診断が求められる重症新生児の遺伝子解析のために、次世代シーケンスデータ専用集積回路および人工知能を用いた超高速解析系の解析パイプラインを構築に着手した。出生直後から、呼吸不全、活気不良、哺乳不良などの非特異的な症状を呈する重症新生児で、通常の原因検索のための検査で原因が不明の場合に、遺伝性疾患の診断のために末梢血検体を用いた短鎖型次世代シーケンサーによる網羅的遺伝子解析を行った。親権者から書面で同意を得たのちに、両親および本人からの末梢血採取を行ってDNAを抽出した。患者の採血検体採取時点から短鎖型次世代シーケンサーでのエクソーム解析による疾患原因変異同定と診断確定までを最短で2日程度で行うことに成功した。続いて、将来の医療現場への実装の可能性を検討するために、さらなる小型化についての検討を行った。現在の網羅的遺伝子解析の主流であるデスクトップ型短鎖シーケンサーは比較的大型で実験室内に設置されるが、ノートパソコンでも運用可能な超小型長鎖シーケンサーによる解析系の構築を行った。従来の短鎖型次世代シーケンサーによる解析では診断が不明であった症例の疾患原因変異を探索するとともに、短鎖型次世代シーケンサーでは同定が困難あるいは不可能なゲノム構造異常やメチル化異常を解析した。具体的には、末梢血から抽出したDNAを遠心機を用いて16kbp程度に断片化し、ライブラリ作成を行った。Graphics Processing Unit（GPU）を用いて長鎖解析専用の解析パイプラインの構築を行った。
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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
長鎖型シーケンサーによる解析系の構築を進めることができているため
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| Strategy for Future Research Activity |
末梢血から抽出したDNA得られる遺伝情報と、病原体や病巣から抽出したDNAやRNAから得られる遺伝情報の比較を行い、重症新生児の原因診断の仕組みに向けて研究を推進する。
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| Causes of Carryover |
当初の予定よりも消耗品の購入が少なく、研究を進捗させることができたため。次年度以降の研究費に合算して使用する予定である。
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