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大規模家系ゲノムデータ解析によるDenovo遺伝子変異の父年齢効果関連遺伝子座の同定

研究課題

研究課題/領域番号 22K20751
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分基金
審査区分 0802:生体の構造と機能およびその関連分野
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

水野 翔太  国立研究開発法人理化学研究所, 脳神経科学研究センター, 特別研究員 (80962969)

研究期間 (年度) 2022-08-31 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード父年齢効果 / デノボ変異 / GWAS / ゲノム / 遺伝学
研究開始時の研究の概要

子のゲノムのみで検出される新規の遺伝子変異であるDe novo変異(DNM)は、集団における選択圧に影響されないことから、多様なヒト疾患で大きなリスクとなる。DNMは主に両親の生殖細胞での突然変異に由来するが、この約8割は父親の精子由来であり、父親の年齢依存的なDNM数の増加が知られている(父年齢効果;PAE)。このPAEによるDNM数増加には家系間での大きな差異が報告されているが、その要因は明らかとされていない。本研究では、約5000家系の大規模ゲノムデータベースを活用したPAEの大規模ゲノムワイド関連解析研究を実施する事で、PAEの大小に関与する新規関連遺伝子座の同定を目指す。

研究成果の概要

本研究では、子のゲノムのみで検出される新規の遺伝子変異であるDe novo変異(DNM)に関する父年齢効果(PAE)のGWAS解析を実施した。研究期間中にSPARKコホート約3000家系についてDNMコールを実施し、常染色体上における平均59(SD±13)個のDNMを新たに同定した。データQC後の家系の父親について、約800万ヶ所のSNPを用いたPAEのGWASを実施し、弱い関連性(P<1E-5)を示すSNP95ヶ所を同定したが、ゲノムワイド有意水準(P<5E-8)を満たすSNPは得られなかった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

主に父親の生殖細胞での突然変異に由来するDNMは、集団における選択圧に影響されないことから、多様なヒト疾患で大きなリスクとなる。DNM数の父年齢依存的な増加には家系間での大きな差異が報告されているが、その要因は明らかとされていない。本研究が発展する事により、DNMの増減に関連する遺伝子座や関連する分子機構を明らかとされ、DNM発生リスクの推定やゲノム医療への貢献が期待される。

報告書

(3件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2024 2023 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Topologically associating domains define the impact of de novo promoter variants on autism spectrum disorder risk2024

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Takumi、Ueda Junko、Mizuno Shota、Honda Kurara、Kazuno An-a、Yamamoto Hirona、Hara Tomonori、Takata Atsushi
    • 雑誌名

      Cell Genomics

      巻: 4 号: 2 ページ: 100488-100488

    • DOI

      10.1016/j.xgen.2024.100488

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] De novo promoter variants contribute to autism spectrum disorder risk through topologically associating domains2024

    • 著者名/発表者名
      Mizuno S.
    • 学会等名
      The 47th Annual Meeting of Japanese Neuroscience Society
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Topologically associating domains define the impact of de novo promoter variants on autism spectrum disorder risk2023

    • 著者名/発表者名
      Mizuno S., Nakamura T., Ueda J., Honda K., Kazuno A. A., Yamamoto H., Hata T., & Takata A.
    • 学会等名
      Human Genetics Asia 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 自閉スペクトラム症におけるプロモーター領域de novo変異はクロマチン3次元構造を介した遺伝子制御によって疾患リスクに寄与する2023

    • 著者名/発表者名
      水野翔太、中村匠、上田順子、本田久楽々、数野安亜、山本明那、原伯徳、高田篤
    • 学会等名
      第45回日本生物学的精神医学会年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Topologically associating domains define the impact of de novo promoter variants on autism spectrum disorder risk2023

    • 著者名/発表者名
      Mizuno S., Nakamura T., Ueda J., Honda K., Kazuno A. A., Yamamoto H., Hata T., & Takata A
    • 学会等名
      The 52nd Annual Meeting of Society for Neuroscience
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [備考] ゲノム変異における「バタフライエフェクト」

    • URL

      https://www.riken.jp/press/2024/20240127_1/index.html

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書

URL: 

公開日: 2022-09-01   更新日: 2025-01-30  

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