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全ゲノム情報を基盤とした情報解析技術の開発と応用に、東京大学でNXType NGSを使用

[ 2017-07-31 ]

先日、東京大学大学院医学系研究科 人類遺伝学教室(徳永 勝士 教授)を訪ねて、人見 祐基 先生とKhor Seik Soon (Charles) 先生にNXType NGS法によるHLA-DNAタイピングのお話を伺いました。

 

 

研究内容の話

人見先生は、小さい頃からサイエンスに興味を持ち、高校生の時に遺伝学に興味を持ち、今の研究者の道に進みました。東京大学大学院で博士課程を修了後、理化学研究所およびDuke Universityでポスドクを経て、現在に至ります。現在の研究は、GWAS(Genome Wide Association Study)から同定された疾患感受性遺伝子を対象として、様々なアプローチを駆使して発症機序の解明を目指した研究を行っています。

マレーシアから来たCharles 先生は、日本で8年間に渡って、Human Geneticsの知識をベースとしてGWASとNGSを利用しつつImputation toolの開発をしています。HLAに関する研究を続けてきました。

 

NXType NGSの使用

特に免疫が関わる疾患の感受性遺伝子検索をGWASを用いて行うと、HLAがやはり多く出てきます。そこから詳細な解析を行った時、数千検体のDNAサンプルを対象としたHLAアリルの遺伝子型タイピングを実施するには多くの時間と費用を必要とします。人類遺伝学教室では、この問題点を解消するために、GWASからのSNPデータとNGSでのHLAタイピングデータを利用する事でImputationによりHLAが推定可能にする事で、研究促進する事ができると考えています。今現在、幾つかのHLAアリル予測ソフトが開発されていますが、それらのソフトは日本人を含むアジア人集団のHLAアリルを含めて開発されておらず、まだ十分なアルゴリズムではありません。現在NGSにより8桁のHLAタイピング情報を収集し、精度の向上を進めているところです。全ゲノム情報を基盤とした情報解析技術の開発と応用のため、NXType NGSを導入しました。

現在はSJS (Steven Johnson Syndrome) の疾患感受性とHLAとの関連をGWASで見出し、そのHLA解析も進めています。SJSは発症の契機となった薬剤の違いによって、関連を示すHLAアリル (4桁レベル) の違いもわかってきています。更にHLAを8桁で解析することでも新たな知見が生まれることが予想されます。

 

 

 

(右)東京大学大学院医学系研究科 人類遺伝学教室 助教 人見先生、
(中)同 特任助教 Charles先生、
(左)株式会社ベリタス バイオサイエンス本部技術グループ 横沢

 

 

 

 

 

株式会社ベリタスのイメージ

人見先生
『ベリタスとは研究室として長年付き合いがある。人類遺伝学を研究している私にとっては、研究ニーズを的確に把握し、良い技術情報の提供してくれる会社という印象。また信頼感およびサイエンス、特にHLA、免疫、遺伝のイメージが強いと感じる会社。』

Charles先生
『私が実際にベリタスと関係性を持ったのは3−4年前のことです。日本で代表的なHLAタイピングの試薬を販売する会社というイメージが強いです。常に最新情報を提供してくれ、日本において最新のHLAタイピングのNGS分野に参入したのもベリタスでした。これから期待しております。』

 

人類遺伝学教室に興味をお持ちの方は研究室のホームページをご覧ください。

 

人類遺伝学教室におけるSJSを対象としたHLA研究に関する論文:

  1. Ueta M, Sotozono C, Tokunaga K, Yabe T, Kinoshita S. Strong association between HLA-A*0206 and Stevens-Johnson syndrome in the Japanese. Am J Ophthalmol. 2007 Feb;143(2):367-8. Epub 2006 Oct 25. PubMed PMID: 17258541.
  2. Isogai H, Miyadera H, Ueta M, Sotozono C, Kinoshita S, Tokunaga K, Hirayama N. In Silico Risk Assessment of HLA-A*02:06-Associated Stevens-Johnson Syndrome and Toxic Epidermal Necrolysis Caused by Cold Medicine Ingredients. J Toxicol. 2013; 2013: 514068. doi: 10.1155/2013/514068. Epub 2013 Oct 12. PubMed PMID: 24285954; PubMed Central PMCID: PMC3810500.
  3. Ueta M, Kaniwa N, Sotozono C, Tokunaga K, Saito Y, Sawai H, Miyadera H, Sugiyama E, Maekawa K, Nakamura R, Nagato M, Aihara M, Matsunaga K, Takahashi Y, Furuya H, Muramatsu M, Ikezawa Z, Kinoshita S. Independent strong association of HLA-A*02:06 and HLA-B*44:03 with cold medicine-related Stevens-Johnson syndrome with severe mucosal involvement. Sci Rep. 2014 Apr 30; 4:4862. doi: 10.1038/srep04862. PubMed PMID: 24781922; PubMed Central PMCID: PMC5381277.
  4. Ueta M, Kannabiran C, Wakamatsu TH, Kim MK, Yoon KC, Seo KY, Joo CK, Sangwan V, Rathi V, Basu S, Shamaila A, Lee HS, Yoon S, Sotozono C, Gomes JÁ, Tokunaga K, Kinoshita S. Trans-ethnic study confirmed independent associations of HLA-A*02:06 and HLA-B*44:03 with cold medicine-related Stevens-Johnson syndrome with severe ocular surface complications. Sci Rep. 2014 Aug 7; 4:5981. doi: 10.1038/srep05981. PubMed PMID: 25099678; PubMed Central PMCID: PMC4124463.
  5. Ueta M, Sawai H, Sotozono C, Hitomi Y, Kaniwa N, Kim MK, Seo KY, Yoon KC, Joo CK, Kannabiran C, Wakamatsu TH, Sangwan V, Rathi V, Basu S, Ozeki T, Mushiroda T, Sugiyama E, Maekawa K, Nakamura R, Aihara M, Matsunaga K, Sekine A, Gomes JÁ, Hamuro J, Saito Y, Kubo M, Kinoshita S, Tokunaga K. IKZF1, a new susceptibility gene for cold medicine-related Stevens-Johnson syndrome/toxic epidermal necrolysis with severe mucosal involvement. J Allergy Clin Immunol. 2015 Jun;135(6):1538-45.e17. doi: 10.1016/j.jaci.2014.12.1916. Epub 2015 Feb 8. PubMed PMID: 25672763.