日本人3,554人分の全ゲノムリファレンスパネルを作成 ‐日本人を対象とするゲノム医療に大きく貢献‐【プレスリリース】

当研究室で開発を行った研究がプレスリリースとして発表されました。

【発表のポイント】
・東北大学東北メディカル・メガバンク機構(ToMMo)と岩手医科大学いわて東北メディカル・メガバンク機構(IMM)は、3,554人の全ゲノムリファレンスパネル(3.5KJPN)を作成し、約3,710万個の一塩基変異(SNVs)を収載することに成功しました。同SNVsの72%以上にあたる約2,690万個が、世界各地のSNVsを登録する国際データベースには存在しません。集団(民族集団など)が保有するSNVsの多くは集団ごとに特徴的なことが知られていることから、3.5KJPNには日本人に特徴的なSNVsが多数収載されていることが明らかになりました。今後、3.5KJPNは日本人を対象とするゲノム医療に大きく貢献することが期待されます。

・3.5KJPNの約32%は宮城県と岩手県以外の検体から構成されています。詳細に検討すると、日本列島内の地域集団の微細な違いは確認されるものの、他のアジア集団のゲノム情報とは、大きく、かつ明確に異なる日本列島出身者としてのまとまりが検出されました。これらのことから、これまでToMMoが開発してきたリファレンスパネル(1KJPN、2KJPN)が日本人の特徴を幅広く反映するものであることが実証されました。合わせて、3.5KJPNは日本全国の地域集団の特徴を更に詳細に反映していることも明らかになりました。

・3.5KJPNは、日本人の持つ0.03%以上のSNVsをカバーするものと考えられます。ToMMoとIMMは本パネルに含まれるすべてのSNVsの位置情報、アレル頻度情報及びアレル数情報を近日中に公開します。これらの情報により、現在日本医療研究開発機構(AMED)が実施中の、未診断疾患イニシアチブ(IRUD)事業における疾患候補遺伝子の絞り込み性能のさらなる向上が見込まれます。また、疾患への罹患リスク推定などの目的で利用されるマイクロアレイ解析での全ゲノム復元性能を向上させることも可能になります。このように3.5KJPN全ゲノムリファレンスパネルは本邦におけるゲノム医療の研究基盤として大いに活用されるものと期待されます。

 

【概要】
ToMMoとIMMは、東北メディカル・メガバンク計画が宮城県と岩手県で実施するコホート調査への協力者3,344人、および国立病院機構長崎医療センターにおける協力者181人、ながはま0次予防コホート事業への協力者29人(日本人一般住民合計3,554人分)の全ゲノム塩基配列を解析し、精度検証を進めることで、日本人の全ゲノムリファレンスパネル(3.5KJPN)を作成することに成功しました。

3,554人分のDNA情報を次世代シークエンサーで読み取り、のべ約329兆塩基もの高品質な全ゲノム断片配列情報を解読し、スーパーコンピュータによる情報解析技術と他の手法による実験結果による検証とを組み合わせることで、最終的に信頼度の高い約3,710万箇所のSNVsを同パネルに収載しました。同SNVsの72%以上にあたる約2,690万箇所は世界各地のSNVsを登録する国際データベースに報告されていない新規のSNVsでした。3.5KJPNは、日本人の持つ0.03%以上のSNVsをカバーするものと考えられます。

集団(民族集団など)が保有するSNVsの多くは集団ごとに特徴的なことが知られていることから、3.5KJPNは日本人に特徴的なSNVsが多数収載されていることが明らかになりました。今後、3.5KJPNは日本人を対象とするゲノム医療へ大きく貢献することが期待されます。

3.5KJPNの約32%は宮城県と岩手県以外の検体から構成されており、詳細に検討すると日本列島内の地域集団の微細な違いは確認されるものの、他のアジア人の集団のゲノム情報とは、大きく、かつ明確に異なる日本列島出身者としてのまとまりが検出されました。これらのことから、これまでToMMoが開発してきたリファレンスパネル(1KJPN、2KJPN)が日本人の特徴を反映していることも明らかになりました。合わせて、3.5KJPNは日本全国の地域集団の特徴を更に幅広く反映しています。

東北メディカル・メガバンク計画は、東日本大震災の被災地等で健康調査を行い、被災地の健康状態の改善と遺伝要因・環境要因を考慮した次世代型医療・予防の確立を目指したもので、事業の実施は、ToMMoとIMMとが連携して行っています。

プレスリリース本文

【公開予定
本成果について、平成27年度より、本計画の研究支援機関であるAMEDのデータシェアリング方針のもとに、当計画における解析結果は速やかに研究者コミュニティに共有することとしており、本リファレンスパネルによるSNVsの位置情報、アレル頻度情報及びアレル数情報は、ToMMoの専用ウェブサイトiJGVD(integrative Japanese Genome Variation Database)で間もなく公開されます。

東北メディカル・メガバンク機構ウェブサイト(2017.07.20)より抜粋

リンク元:http://www.megabank.tohoku.ac.jp/news/16271

長﨑教授が電子情報通信学会 医用画像研究会にて招待講演 (7月7日)

7月7日(金)長﨑教授が電子情報通信学会 医用画像研究会にて招待講演を行います。

・日時:平成29年7月7日(金)午後 招待講演 13:15〜14:15
・場所:東北大学 片平さくらホール
・セッション&テーマ:医用画像一般
・講演タイトル:ヒト大規模ゲノム、オミックス情報解析とライフログ調査で見えてくる世界

・電子情報通信学 研究会開催プログラム

長﨑教授が第2回東京大学ゲノム医科学機構シンポジウムにて招待講演(3月25日)

3月25日(土)長﨑教授が第2回東京大学ゲノム医科学機構シンポジウムで招待講演を行います。

・日時:平成29年3月25日(土)第2部 講演 セッション2. 12:20
・場所:鉄門記念講堂
・セッション&テーマ:ゲノム医学
・講演タイトル:日本人の全ゲノム情報基盤構築とバイオインフォマティクス

第82回インシリコ・メガバンク研究会開催のお知らせ(2月10 日)

第82回インシリコ・メガバンク研究会を下記のとおり行いますのでご案内いたします。今回は大阪大学免疫学フロンティア研究センター・Alexis Vandenbon 先生を講師としてお迎えし、「Immuno-Navigator, a batch-corrected coexpression database, reveals cell type-specific gene networks in the immune system」というタイトルで講演していただきます。

・日時:平成29年2月10日(金)  5:00‐6:30 pm
・場所:東北メディカル・メガバンク棟3階小会議室2
・演題:Immuno-Navigator, a batch-corrected coexpression database, reveals cell type-specific gene networks in the immune system
・講師:Alexis Vandenbon (大阪大学免疫学フロンティア研究センター) 

*本講演は医学系研究科系統講義コース科目の授業として振替可能です。

・概要:Large amounts of experimental data available in public databases contain an enormous potential for elucidating gene regulatory interactions. However, in practice it is difficult to extract new knowledge or hypotheses from such data. One obstacle is the study-specific biases or batch effects that are present in the original data. Although gene coexpression is often used for inferring biological networks, how batch effects influence such networks is not well studied. Here, we prepared a large collection of gene expression data for 24 cell types of the mouse immune system. We found widespread batch effects in this data, and showed that they strongly affect gene coexpression estimates. Removal of batch effects considerably improved the consistency between inferred correlations and prior knowledge. Using the processed data, we constructed Immuno-Navigator, a batch-corrected gene coexpression database. Using our database, we generated hypotheses about candidate regulators in specific immune cells. In one application we successfully predicted known regulators of importance in naturally occurring Treg cells from their expression correlation with a set of Treg-specific genes. For one high-scoring gene, integrin β8 (Itgb8), we experimentally confirmed an association between Itgb8 expression and Treg-specific epigenetic remodelling. We believe that Immuno-Navigator (sysimm.ifrec.osaka-u.ac.jp/immuno-navigator/) will be of great use for generating hypotheses for specific cell types in studies of the immune system.

・世話人:寺口俊介、長﨑正朗

長﨑教授が東北メディカル・メガバンク計画 合同研究会にて口頭発表(1月27日)

1月27日 (金)  長﨑教授が東北メディカル・メガバンク計画 合同研究会にて口頭発表を行います。

・日時:平成29年1月27日 (金) 14:25-14:40
・場所:東北メディカル・メガバンク棟1階 講堂 (正式名称 6 号館 1 階 講堂)
・テーマ&セッション:Panel 1 ゲノム・オミックス
・講演タイトル:2049人の日本人全ゲノムリファレンスパネルと今後

第81回インシリコ・メガバンク研究会開催のお知らせ(平成29年2月2日)

第81回インシリコ・メガバンク研究会を下記のとおり行いますのでご案内いたします。今回は東京大学大学院理学系研究科・田嶋文生教授を講師としてお迎えし、DNAレベルの遺伝的変異に関する数理理論について講演していただきます。
・日時:平成29年2月2日(木) 15:30‐17:00
・場所:東北メディカル・メガバンク棟3階小会議室2 http://www.megabank.tohoku.ac.jp/access/access01 
・演題: DNAレベルの遺伝的変異に関する数理理論
・講師:田嶋文生(東京大学大学院理学系研究科生物科学専攻) 

*本講演は医学系研究科系統講義コース科目の授業として振替可能です。 

・概要:集団中には多量の遺伝的変異が維持されています。遺伝的変異は,以前はタンパク質や血液型の多型により検出されていましたが,現在ではDNA配列に基づいたDNA多型として検出されています。遺伝的変異の維持機構として,自然選択説や中立説が提唱されています。遺伝的変異の量やパターンは、さまざまな要因(集団の大きさ、突然変異率、自然選択、集団構造など)によって決定されます。観察された遺伝的変異の量とパターンから、これらの要因を推測できるのであろうか。これは非常に重要な問題です。このためには,観察結果を解析する統計的方法と数理理論の構築が必要となります。本講演では、わたしがこれまで行なってきた研究結果に基づいて、単純なモデルの下で期待されるDNAレベルの遺伝的変異(DNA多型)の量とパターンを紹介します。 

・世話人:三澤計冶、長﨑正朗