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2018 年度 実施状況報告書

一塩基置換(SNV)の統合的病因性予測システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K14684
研究機関名古屋大学

研究代表者

武田 淳一  名古屋大学, 医学系研究科, 特任助教 (60625672)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワードSNVの表現型・機能予測ツール
研究実績の概要

本年度に報告したこれまでの研究成果については、第8回生理研・名大医合同シンポジウム(名古屋大学医学部附属病院)および第41回日本分子生物学会年会(パシフィコ横浜)における、演題名「ミスセンスSNVから表現型の病因性を予測する新規ツールの開発(Development of a novel tool predicting phenotypic pathogenisity using missense SNVs)」のポスター発表がある。なお、本研究の目的は、ミスセンスSNVの病因性予測ツール、エクソン上のSNVのスプライシング効果(ESE/ESS)予測ツールおよびSNVによる偽エクソン(pseudoexon)活性化予測ツールの3つのツール開発を行い、さらにこれらの統合ツールを開発することである。研究実施計画では、本年度中にミスセンスSNVの病因性予測ツールを完成する予定であったが、現在、機械学習のハイパーパラメーターの調整などを行い、より予測精度の高いツールになるよう改良中である。具体的には、予測ツールの評価論文(Grimm et al. Human Mutation. 2015)と同じトレーニングデータおよびテストデータを用い、我々の手法がこの論文で評価されたどのツールよりも精度が高いことを様々な指標(Accuracy, Precision, Recall, Specificity, F1 score, Matthews correlation coefficient(MCC), area under the curve(AUC)など)で証明したいと考えており、現在バイオインフォマティクス系への論文を作成中である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

当初の予定では、ミスセンスSNVの病因性予測ツールを完成させるつもりであったが、ハイパーパラメーターの調整などに手間取り、予定より完成が遅れている。また、エクソン上のSNVのスプライシング効果(ESE/ESS)予測ツール作成のため、ヒトがん培養細胞を用いたエクソン上のSNVのスプライシング効果を解析するためのWGSおよびRNA-seqの受託を行う予定であったが、現状では既存のヒト肺がん培養細胞のSNVおよびRNA-seqデータで間に合っている。このデータを基にして、エクソン上のSNVのスプライシング効果(ESE/ESS)予測ツールについては、予定より早く作成を開始している。

今後の研究の推進方策

今後の推進方策については、まずは最終段階であるミスセンスSNVの病因性予測ツールを完成させ、同時に論文を作成して投稿する。エクソン上のSNVのスプライシング効果(ESE/ESS)予測ツールについては、既存のデータを用いて作成したものでもそれなりのパフォーマンスを示したが、ヒトがん培養細胞のWGSおよびRNA-seqの受託を行ってデータ量を増すことにより、より精度の高いツールになるようチューニングを行う。SNVによる偽エクソン(pseudoexon)活性化予測ツールについては、NCBI, Ensembl, AceViewなどの既存データを用いてpsueodexon候補を検出する。psueodexon候補に対して、pseudoexon活性化が実際に行われているかどうかを、そのゲノム配列を持つ発現プラスミドを作成して実証実験を行う。

次年度使用額が生じた理由

ミスセンスSNVの病因性予測ツールの開発で、ハイパーパラメーターの調整などに手間取るなど研究遂行に想定以上に時間を要したため、当初予定していたヒトがん培養細胞を用いたエクソン上のSNVのスプライシング効果を解析するためのWGSおよびRNA-seqの受託を行わなかった。今後の使用計画として、これらの解析を今年度中に行うものとする。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2018

すべて 学会発表 (2件)

  • [学会発表] ミスセンスSNVから表現型の病因性を予測する新規ツールの開発2018

    • 著者名/発表者名
      武田淳一、伊藤美佳子 、大野欽司
    • 学会等名
      第8回生理研・名大医合同シンポジウム
  • [学会発表] ミスセンスSNVから表現型の病因性を予測する新規ツールの開発2018

    • 著者名/発表者名
      武田淳一、伊藤美佳子 、大野欽司
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会

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公開日: 2019-12-27  

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