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ショート&ロングリード技術を駆使したゲノムワイドな疾患感受性構造多型の解明

研究課題

研究課題/領域番号 23K14451
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分48040:医化学関連
研究機関東京大学

研究代表者

曽根原 究人  東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 助教 (60975358)

研究期間 (年度) 2023-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2024年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2023年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード遺伝統計学 / ロングリードシーケンス / ゲノムワイド関連解析 / 構造多型 / 全ゲノムシーケンス
研究開始時の研究の概要

大規模疾患ゲノム解析手法であるゲノムワイド関連解析(genome-wide association study; GWAS)はこれまで多数の疾患感受性遺伝子を同定してきた。一方で、従来のGWASは解析の対象がゲノム上の小規模な遺伝子多型に限定され、より大規模な塩基配列の個人差である構造多型は見逃されてきた。本研究では、ロングリードシーケンス、ショートリードシーケンス、一塩基多型マイクロアレイの3層の大容量ヒトゲノムデータを効果的に組み合わせた統合解析により、日本人集団のゲノムに含まれる構造多型を網羅的に同定し、疾患感受性への寄与を解明する。

研究実績の概要

大規模疾患ゲノム解析手法であるゲノムワイド関連解析(genome-wide association study; GWAS)はこれまで多数の疾患感受性遺伝子を同定してきた。一方で、従来のGWASは解析の対象がゲノム上の小規模な遺伝子多型に限定され、より大規模な塩基配列の個人差である構造多型は見逃されてきた。本研究は、ロングリードシーケンス、ショートリードシーケンス、一塩基多型マイクロアレイの3層の大容量ヒトゲノムデータを効果的に組み合わせた統合解析により、日本人集団のゲノムに含まれる構造多型の網羅的な同定と、その疾患への寄与の解明を目的とする。本年度の研究においては、ロングリードシーケンス、ショートリードシーケンス、一塩基多型マイクロアレイのそれぞれのヒトゲノムデータが検出可能とする構造多型の特徴を概観するため、各種構造多型解析ツールの実データへの適用と相互比較を実施した。この結果、各技術が得意とする構造多型の種類が判明し、効率的な探索に資するパイプライン構築の方針が定まった。また、臨床的に指摘できる原因を有さない不育症・習慣流産(unexplained recurrent pregnancy loss)を対象とした大規模ゲノムデータ(およそ2万6千人)に構造多型解析を適用することで、本疾患の感受性に寄与するpredicted loss-of-funcitonコピー数多型の同定に成功した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

実データへの構造多型解析ツール適用を実施し、疾患感受性に寄与する構造多型を同定できたため。

今後の研究の推進方策

解析対象疾患を増やし、より幅広く疾患感受性に寄与する構造多型の同定を進めていく。

報告書

(1件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 2件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 9件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Genetic drivers of heterogeneity in type 2 diabetes pathophysiology2024

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Ken、Hatzikotoulas Konstantinos、Southam Lorraine、Taylor Henry J.、Yin Xianyong、Lorenz Kim M.、Mandla Ravi、Huerta-Chagoya Alicia、Melloni Giorgio E. M.、Kanoni Stavroula、Rayner Nigel W.、Bocher Ozvan、Arruda Ana Luiza、Sonehara Kyuto et al.
    • 雑誌名

      Nature

      巻: 627 号: 8003 ページ: 347-357

    • DOI

      10.1038/s41586-024-07019-6

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Estimating gene-level false discovery probability improves eQTL statistical fine-mapping precision2023

    • 著者名/発表者名
      Wang Qingbo S、Edahiro Ryuya、Namkoong Ho、Hasegawa Takanori、Shirai Yuya、Sonehara Kyuto et al.
    • 雑誌名

      NAR Genomics and Bioinformatics

      巻: 5 号: 4

    • DOI

      10.1093/nargab/lqad090

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Analysis of gut microbiome, host genetics, and plasma metabolites reveals gut microbiome-host interactions in the Japanese population2023

    • 著者名/発表者名
      Tomofuji Yoshihiko、Kishikawa Toshihiro、Sonehara Kyuto et al.
    • 雑誌名

      Cell Reports

      巻: 42 号: 11 ページ: 113324-113324

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2023.113324

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Extracting immunological and clinical heterogeneity across autoimmune rheumatic diseases by cohort-wide immunophenotyping2023

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Hiroaki、Okada Yukinori、Nakayamada Shingo、Miyazaki Yusuke、Sonehara Kyuto et al.
    • 雑誌名

      Annals of the Rheumatic Diseases

      巻: 83 号: 2 ページ: 242-252

    • DOI

      10.1136/ard-2023-224537

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A second update on mapping the human genetic architecture of COVID-192023

    • 著者名/発表者名
      The COVID-19 Host Genetics Initiative
    • 雑誌名

      Nature

      巻: 621 号: 7977 ページ: E7-E26

    • DOI

      10.1038/s41586-023-06355-3

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Genome-wide association study identifies risk loci within the major histocompatibility complex region for Hunner-type interstitial cystitis2023

    • 著者名/発表者名
      Akiyama Y、Sonehara K、Maeda D、Katoh H、Naito T、Yamamoto K、Morisaki T、Ishikawa S、Ushiku T、Kume H、Homma Y、Okada Y
    • 雑誌名

      Cell Reports Medicine

      巻: 4 号: 7 ページ: 101114-101114

    • DOI

      10.1016/j.xcrm.2023.101114

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Pan-cancer and cross-population genome-wide association studies dissect shared genetic backgrounds underlying carcinogenesis2023

    • 著者名/発表者名
      Sato Go、Shirai Yuya、Namba Shinichi、Edahiro Ryuya、Sonehara Kyuto et al.
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 14 号: 1 ページ: 3671-3671

    • DOI

      10.1038/s41467-023-39136-7

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Reconstruction of the personal information from human genome reads in gut metagenome sequencing data2023

    • 著者名/発表者名
      Tomofuji Yoshihiko、Sonehara Kyuto et al.
    • 雑誌名

      Nature Microbiology

      巻: 8 号: 6 ページ: 1079-1094

    • DOI

      10.1038/s41564-023-01381-3

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Single-cell analyses and host genetics highlight the role of innate immune cells in COVID-19 severity2023

    • 著者名/発表者名
      Japan COVID-19 Task Force
    • 雑誌名

      Nature Genetics

      巻: 55 号: 5 ページ: 753-767

    • DOI

      10.1038/s41588-023-01375-1

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Genome-wide association and HLA fine-mapping analysis of Hunner-type interstitial cystitis identify predisposing class II HLA variants.2023

    • 著者名/発表者名
      Kyuto Sonehara, Yoshiyuki Akiyama, Daichi Maeda, Hiroto Katoh, Tatsuhiko Naito, Kenichi Yamamoto, Biobank Japan Project, Takayuki Morisaki, Shumpei Ishikawa, Tetsuo Ushiku, Haruki Kume, Yukio Homma, Yukinori Okada
    • 学会等名
      The American Society of Human Genetics Annual Meeting 2023
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Genome-wide association and HLA fine-mapping analysis of Hunner-type interstitial cystitis identify risk HLA variants.2023

    • 著者名/発表者名
      Kyuto Sonehara, Yoshiyuki Akiyama, Daichi Maeda, Hiroto Katoh, Tatsuhiko Naito, Kenichi Yamamoto, Biobank Japan Project, Takayuki Morisaki, Shumpei Ishikawa, Tetsuo Ushiku, Haruki Kume, Yukio Homma, Yukinori Okada
    • 学会等名
      Human Genetics Asia 2023
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Genome-wide association and HLA fine-mapping analysis of Hunner-type interstitial cystitis identify predisposing class II HLA variants.2023

    • 著者名/発表者名
      Kyuto Sonehara, Yoshiyuki Akiyama, Daichi Maeda, Hiroto Katoh, Tatsuhiko Naito, Kenichi Yamamoto, Biobank Japan Project, Takayuki Morisaki, Shumpei Ishikawa, Tetsuo Ushiku, Haruki Kume, Yukio Homma, Yukinori Okada
    • 学会等名
      The 14th International Workshop on Advanced Genomics
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 頭蓋内胚細胞腫瘍のゲノムワイド関連解析は遺伝的背景の解明を通じ 、病因と疫学の理解に貢献する2023

    • 著者名/発表者名
      曽根原 究人, 木村 由依, 中野 嘉子, 小澤 達也, 藤井 隆司, 富山 新太, 鈴木 智成, 山口 秀, 三輪 点, 大江 直行, 深井 順也, 河村 淳史, 市村 幸一, 西川 亮, 岡田 随象, 寺島 慶太
    • 学会等名
      第82回日本癌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2023-04-13   更新日: 2024-12-25  

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