Development of a method for personal identification from mixed samples using single-cell genomics technology

使用单细胞基因组技术开发混合样本中的个人身份识别方法

• 批准号: 21K10518
• 负责人: 永井 淳
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Gifu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K10518/
• 关键词: シングルセルゲノム解析; 全ゲノム増幅; 混合血痕; DNA型; 個人識別; 乾燥混合血痕; セルソーティング; 限界希釈法; シングルセルゲノミクス; 混合試料; STR

現在の法医・鑑識科学分野では、単独試料からの個人識別は非常に高い精度を持って行うことが可能であるが、混合試料からの個人識別はソフトウェア等による統計学的手法を用いても困難な場合が多く、混合試料に関与した人物を確実に特定するための有効な方法は未だない。そこで本研究では、混合試料中の個々の細胞に着目し、全ゲノム増幅（WGA）法を含むシングルセルゲノミクス技術を利用して1個の細胞からDNA型を検出することにより、混合試料からの精度の高い個人識別法を開発することを目的とする。今年度は昨年度に続き、乾燥混合血痕から単離した個々の白血球のDNA型解析を行うために必要となる基礎的手法の確立を目指した。まず、フローサイトメトリー法を用い白血球を単離する際の細胞標識として、主にヒトT細胞に発現するCD3に対する抗CD3抗体と、ヒト汎白血球抗原であるCD45に対する抗CD45抗体をそれぞれ使用して解析し、抗体の違いによる個人識別への影響を検討した。その結果、血液試料提供者の総アレル数に対する検出されたアレル数の割合の平均値は、抗CD3抗体を使用した場合には約55.3%、抗CD45抗体を使用した場合には約31.8%であり、本法では抗CD45抗体より抗CD3抗体の方が個人識別に有用であることがわかった。次いで、アレル・ドロップアウトによりDNA型フルプロファイルが得られない問題点を解決するために、シングルセルゲノム解析による個々の白血球の型判定結果を複数組み合わせる「重ね合わせ法」と、解析に用いたWGA産物の残余を混合する「WGA産物混合法」を考案し、それらによるDNA型フルプロファイリングが可能か検討した。その結果、「重ね合わせ法」では42サンプル、「WGA産物混合法」では30サンプルの使用でDNA型フルプロファイルが得られ、両方法とも関与者のDNA型が未知の混合血痕に適用可能であった。

Now の forensic, forensic science eset で は, 単 alone try か ら の personal identification は に い very high precision を hold っ て line う こ と が may で あ る が, mixed sample か ら の personal identification は ソ フ ト ウ ェ ア etc に よ る statistical methods を with い て も が く more difficult な occasions, mixed sample に masato and し を た characters really be に specific す る た め の is sharper は な method Not だな だな. そ こ で this study で は, mixed sample の in 々 の に し, all wear ゲ ノ ム raised image method (WGA) contains を む シ ン グ ル セ ル ゲ ノ ミ ク ス technology を use し て 1 の cells か ら DNA type を 検 out す る こ と に よ り, mixed sample か ら の high precision の い personal identification method を open 発 す る こ と を purpose と す る. Our annual に は yesterday 続 き, dry mixed blood か ら 単 from し た a 々 の white blood cells line type の DNA analytic を う た め に necessary と な る based methods の を refers し た. ま ず, フ ロ ー サ イ ト メ ト リ を ー method with い leukocyte を 単 from す る interstate の cell identification と し て, main に ヒ ト t-cell に 発 now す る CD3 に す seaborne る anti CD3 antibody と, ヒ ト generic leucocyte antigen で あ る CD45 に す seaborne る CD45 antibody resistance を そ れ ぞ れ use し て analytical し, antibody の violations い に よ る personal identification へ の influence を 検 please Youdaoplaceholder0 た. そ の results, blood sample provider の 総 ア レ ル number に す seaborne る 検 out さ れ た ア レ ル number の の average numerical cutting は, anti CD3 antibody を use し た occasions に は about 55.3%, CD45 antibody を use し た occasions に は about 31.8% で あ り, this law で は CD45 antibody resistance よ り anti CD3 antibody の party useful が personal identification に で あ る Youdaoplaceholder0 とがわ った. Time い で, ア レ ル · ド ロ ッ プ ア ウ ト に よ り DNA type フ ル プ ロ フ ァ イ ル が have ら れ な い problem point を す る た め に, シ ン グ ル セ ル ゲ ノ ム parsing に よ る a 々 の leukocyte の type determination result sets み を わ せ る "heavy ね わ せ method" と, analytical に い た WGA product の residual を mixed す る "WGA product mix The case of "を" and "それらによるDNA type" フ プロファ プロファ リ リ グが グが may グが 検 claim た. そ の results, "heavy ね わ せ method" で は 42 サ ン プ ル, "WGA product mix method" で は 30 サ ン プ ル の use で DNA type フ ル プ ロ フ ァ イ ル が have ら れ, struck と も masato mixed with is の DNA type が unknown の blood に may apply で あ っ た.

项目成果

シングルセルゲノム解析による混合血痕からの個人識別 －DNA型フルプロファイリングの試み－

使用单细胞基因组分析从混合血迹中进行个体识别 - 尝试进行完整的 DNA 类型分析 -

• 发表时间: 2021
• 作者: Tie Jian;Takanari Hiroki;Ota Koya;Okuda Takahisa;三宅陽平，同前友季子，岡本元臣，巽 健翔，林有里紗，道上知美，永井 淳
• 通讯作者: 三宅陽平，同前友季子，岡本元臣，巽 健翔，林有里紗，道上知美，永井 淳

Complete profiling of DNA types of each contributor from dried mixed-blood spot using single-cell genomic analysis

使用单细胞基因组分析对干混血斑中每个贡献者的 DNA 类型进行完整分析

• 发表时间: 2022
• 作者: Dozen Y;Miyake Y;Yamada S;Okamoto M;Yoshimoto Y;Tatsumi K;Michiue T;Nagai A
• 通讯作者: Nagai A

シングルセルゲノム解析による混合血痕からの個人識別（第３報）

使用单细胞基因组分析从混合血迹中进行个体识别（第三次报告）

• 发表时间: 2022
• 作者: Morimoto Mami;Tatsumi Kohei;Takabayashi Yoko;Sakata Asuka;Yuui Katsuya;Terazawa Ikuko;Kudo Risa;Kasuda Shogo;同前友季子，岡本元臣，三宅陽平，巽 健翔，今津有菜，菊永紗央，池本千紘，赤座香予子，道上知美，永井 淳
• 通讯作者: 同前友季子，岡本元臣，三宅陽平，巽 健翔，今津有菜，菊永紗央，池本千紘，赤座香予子，道上知美，永井 淳

Forensic identification from mixed and dried blood spots using single-cell genomic technique.

使用单细胞基因组技术对混合和干燥血点进行法医鉴定。

• 发表时间: 2021
• 作者: Dozen Y;Miyake Y;Hayashi A;Nagai A;Michiue T
• 通讯作者: Michiue T

４細胞を用いたシングルセルゲノム解析による乾燥混合血痕からの個人識別

使用 4 个细胞进行单细胞基因组分析，从干燥的混合血迹中进行个体识别

• 发表时间: 2023
• 作者: Kanno S;Sakamoto T;Fukuta M;Kato H;Aoki Y.;山田俊輔，岡本元臣，同前友季子，巽 健翔，池本千紘，赤座香予子，道上知美，永井 淳
• 通讯作者: 山田俊輔，岡本元臣，同前友季子，巽 健翔，池本千紘，赤座香予子，道上知美，永井 淳