全ゲノムとエクソーム解析リシークエンシング等による次世代分子疫学的コホート解析【研究計画】
次世代シークエンサーを用いたリシークエンシング技術を用いた全ゲノム、エクソーム解析の検討・至適化・開発を行います。また、エピゲノム修飾の影響を検証するために末梢血白血球ゲノムDNAのメチル化状態の網羅的・定量的解析をゲノム解析の一部分として行います。
JPHC-NEXT等新規分子疫学コホートの追跡情報が充実し、解析が本格化すると予想される数年後のゲノム疫学的解析に備え、次世代シークエンサーを用いたリシークエンシング技術の検討・至適化・開発を行います。
現在のコスト水準の他、技術の安定性や国立がん研究センターにおける先行研究の実績を考え、パイロット研究においては第2世代シークエンサーによる全エクソームシークエンスを実施する予定です。
対象とする集団としては以下の可能性が考えられ、今後本研究の研究者やプロジェクト監督担当者等との議論を踏まえて実施いたします:
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JPHCーOMICSやJPHC-NEXT等新規分子疫学コホートの家族集積・若年発症・多重がん等のエクソーム解析を行い、SNP以外の構造多型を含めた日本人ゲノムの遺伝学的特徴を精査し、次世代分子疫学コホート解析の基盤情報を提供するとともに、対象集団におけるrare variant関与の可能性を探索する。また、コホートを全国規模で展開する計画立案に必要な各種研究資源・体制・データベース構造・データ解析・保護技術等に関する課題を抽出する。
次世代分子疫学コホートにおいては、ゲノム塩基配列情報の深化に加え、その他の生体分子情報の多層的活用が想定されます。最も大規模に収集できる血液検体から引き出せる情報として、血清・血漿成分の解析はすでに個別分子について多くの蓄積があり、その自然な延長としてプロテオーム・メタボローム解析が組み合わされていくと考えられます。
それに対して、末梢血白血球ゲノムのエピゲノム修飾の変化は今まで技術的な制約もあり、十分な検討がなされているとはいえません。エピゲノム修飾は遺伝素因の他、生活習慣・環境要因、加齢により影響を受けると考えられ、多くの疾患の原因となっています。特にがんにおいては、がん抑制遺伝子の高メチル化に加えて、ゲノム全体の低メチル化が染色体不安定性等を介して発がんを促進する可能性が考えられています。そこで、末梢血白血球ゲノムDNAのメチル化状態の網羅的・定量的解析をゲノム解析の一部分として行い、標的臓器における疾患発生の複合要因の代替指標となりうるか否か等について評価検証を実施します。
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ゲノム網羅的SNP解析で解析を行い、その結果と疾患罹患・遺伝素因・生活習慣・環境要因情報・性・年齢等との関連を明らかにします。