アルツハイマー病のゲノム解析に向けた日本人のコピー数多型データベース

2013 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 25430181
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 研究機関: 新潟大学
• 研究代表者: 中谷 明弘 新潟大学, 研究推進機構, 准教授 (60301149)
• 研究分担者: 宮下 哲典 新潟大学, 脳研究所, 助教 (60323995) ; 桑野 良三 新潟大学, 脳研究所, フェロー (20111734)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: アルツハイマー病 / コピー数多型 / マイクロアレイ

研究概要

アルツハイマー病のゲノム解析に向けた日本人のコピー数多型（CNV）のデータベース（DB）の構築に向け、マイクロアレイによるデータの整理・整形を行ってそのデータベース化を行った。これまでに、AD解析用4検体群（CTRL：健常検体群、EOAD：家族性早期発症型検体群、LOAD：孤発性晩期発症型検体群、ASP：罹患同胞対検体群）の計約2,400検体、および、HapMapプロジェクトによる270検体（日本人45検体を含む）のゲノムワイドなCNV情報（Affymetrix Genome-Wide Human SNP Array 6.0の約180 万マーカー）を評価したデータの関係データベースへの格納を完了した。同DBは、本研究予算にて導入してイントラネット内に設置した「内部用サーバー」上で関連情報を包括的に保持する「マスターDB」として構築してあり、検体ID（連結不可能匿名化済み）や染色体番号、ゲノム配列の塩基位置（GRCh37/hg19）、遺伝子名、注釈文字列情報などに基づいて任意の検体および任意の位置のCNV情報が取得できるようになっている。さらに、そこからEOAD検体群におけるCNVの抽出を行ってDB化した。その際には、上記のCTRL検体群を参照データとした。また、既存の日本人CNV領域データ(Kukita et al., 2010)との統合（liftoverコマンドによってNCBI36/hg18からhg19へ対応付け）やAD関連の既知遺伝子の情報（AlzGene databaseおよびPDGene database）との統合を行った。これまでに開発したDBを用いて、TaqManアッセイによる定量的リアルタイムPCR法による追実験のターゲット（有望候補遺伝子群）の絞り込みや、相補的に実施しているAD発症検体死後脳での遺伝子発現量（Affymetrix GeneChip Human Exon 1.0 ST Arrayによる）の情報との連携等も進めた。

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

当年度に予定していたソフトウェアおよびデータベースの開発項目は全て順調に完了した。また、定型的なデータ処理はほぼ自動化できているため、次年度以降はより効率良く計画を進めることができる。TaqManアッセイによる検証も実施した。

今後の研究の推進方策

初年度に構築した「マスターDB」からマーカー毎に抽出済みのコピー数変異の集団内および家系内での頻度情報データの解析を進める。初年度までにEOAD検体群のデータ処理に用いたプログラム群を、本研究予算にて導入予定のサーバー上に解析パイプラインとして整備して、LOAD検体群およびASP検体群におけるCNVの抽出を行ってDB化を進める。当初、同サーバーは「公開用サーバー」として新潟大学脳研究所に設置の予定であったが、ソフトウェア開発者である研究代表者の転出に伴って、「解析用サーバー」として解析パイプラインの構築に用いることとし、その結果得られる情報を一次データが帰属する新潟大学脳研究所にて蓄積することとする。この変更に対応して、蓄積したデータを検索するためのポータブルなソフトウェアツールの開発も当該サーバー上にて行うものとし、特定のサーバーを必ずしも想定しない検索環境を構築する。加えて、論文補遺等への収載も活用するものとし、当初の目的が達成できるように開発を行う。また、研究分担者の変更に伴って、TaqManアッセイによる定量的リアルタイムPCR法に関しては、上記のデータ処理に基づいて絞り込んだ候補遺伝子の情報を新潟大学脳研究所に蓄積するものとして、同情報を参照して追実験を行うことができる環境を整えることとする。

次年度の研究費の使用計画

研究成果発表のための学会参加料が予定を下回ったため、及び、情報共有用のホームページを研究代表者が自ら作成することができたことにより外部委託費用分を軽減できたため。
「公開サーバー」に替えて導入することとした「解析サーバー」および周辺機器の整備に用いる。

研究成果

• [雑誌論文] Genes associated with the progression of neurofibrillary tangles in Alzheimer's disease (2014)
  • 著者名/発表者名: Akinori Miyashita, Hiroyuki Hatsuta, Masataka Kikuchi, Akihiro Nakaya, Yuko Saito, Tamao Tsukie, Norikazu Hara, Soichi Ogishima, Nobutaka Kitamura, Kohei Akazawa, Akiyoshi Kakita, Hitoshi Takahashi, Shigeo Murayama, Yasuo Ihara, Takeshi Ikeuchi, and Ryozo Kuwano
  • 雑誌名: Translational Psychiatry 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • 査読あり
• [学会発表] AD/GD CNVdb: アルツハイマー病のコピー数変異データベース (2013)
  • 著者名/発表者名: 中谷明弘, 宮下哲典, 菊地正隆, 長谷川舞衣, 原範和, 西田奈央, 徳永勝士, 井原康夫, 池内健, 桑野良三
  • 学会等名: 第36回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸国際会議場
  • 年月日: 20131203-20131203
• [学会発表] 疾患関連ゲノム多型情報の解析手法 (2013)
  • 著者名/発表者名: 中谷明弘
  • 学会等名: NGS現場の会第三回研究会
  • 発表場所: 神戸国際会議場
  • 年月日: 20130904-20130905