日本人大規模全ゲノム情報を基盤とした情報解析技術の開発と応用

Development and application of novel bioinformatics analysis technologies on the large scale whole-genome sequencing projects in Japanese populations

GWAS has been a useful tool for the discovery of susceptible SNPs responsible for various kinds of diseases. However, the susceptible loci discovered up-to-date only explain parts of the genetic heritability. The missing heritability that GWAS missed may include population-specific common variants, rare variants, in/dels, copy number variation, structural variants and HLA alleles associations.

Together with Prof. Masao Nagasaki from Tohoku University and the grand from AMED (Advanced Genome Research and Bioinformatics Study to Facilitate Medical Innovation with Platforms Program for Promotion of Genome Medicine), our aim is to develop and apply novel bioinformatics analysis technologies on the large-scale whole-genome sequencing projects in Japanese populations. All the software will be available for the public use and data sharing will be available in human genome variation database.

研究背景

これまでに、ゲノムワイド関連解析（GWAS）をはじめとする症例対照関連解析を用いて、多くの疾患感受性遺伝子多型・変異が同定されました。その一方、それらの多型・変異からは疾患発症における遺伝率のごく一部しか説明できない場合が多く、未だ未解明の遺伝要因、すなわち「失われた遺伝率（Missing Heritability）」の問題が議論されています。「失われた遺伝率」の中に隠されたままの遺伝要因を探索するためには、ありふれた多型・希少変異・short in/delやコピー数変異（CNV）などの各種構造変異・HLA遺伝子多型など、日本人集団が持つあらゆる多型・変異を網羅的に明らかにし、疾患感受性との関連を検討する必要があります。

研究アプローチ

平成28年度より、国立研究開発法人日本医療研究開発機構（AMED）の「ゲノム医療実現推進プラットフォーム事業（先端ゲノム研究開発）」において、「日本人大規模全ゲノム情報を基盤とした多因子疾患関連遺伝子の同定を加速する情報解析技術の開発と応用」という研究課題が、京都大学学際融合教育研究推進センターの長崎正朗特定教授と共同で採択されました。このプロジェクトにおいては、日本人が持つ多因子疾患の遺伝要因同定を加速するための様々な解析ツールの開発、および、バイオインフォマティクス情報基盤プラットフォームの構築を目指しています。さらに、「ヒトゲノムバリエーションデータベース」を介したデータシェアリングを実現し、日本の研究者コミュニティが利用しやすい体制を構築します。

I. 大規模日本人リファレンスパネルに含まれる構造多型・変異の同定と活用
II. 高度リスク同定手法開発
III. 大規模ゲノム情報統合手法開発
IV. データシェアリング