次世代シークエンサーによる統合失調症脆弱性HLA領域の配列決定

使用下一代测序仪对精神分裂症易受影响的 HLA 区域进行测序

• 批准号: 26293267
• 负责人: 山田 和男
• 金额: $ 7.57万
• 依托单位: Institute of Physical and Chemical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2014
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2014-04-01 至 2017-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-26293267/
• 关键词: 脳神経疾患; ゲノム; 遺伝子; 次世代シークエンサー; 主要組織適合遺伝子複合体

染色体6p21.3-22.1に存在する主要組織適合遺伝子複合体 (MHC）領域は、最も有力な統合失調症関連座位とされながら、進化の過程で遺伝子重複を繰り返し非常に複雑な染色体構造を持つに至った領域特異性から、従来のSNP解析・シークエンス法に基づくゲノム解析は困難であった。一方、新しい研究手法である次世代シークエンサー(NGS)では、phase ambiguity のない完全な塩基配列をhigh throughputに取得できることから、これまでの実験的障壁の打破が期待できる。そこで、本研究課題では当該領域が持つ統合失調症脆弱性の包括的な解明を目指したNGSによるMHC領域の網羅的なゲノム解析を行うこととし、平成26年度は解析手法を確立すべく2つの実験系による検討を行った。方法1はIllumina Nexteraを用いて、免疫機能に重要な役割を果たすと考えられているHLA-A, -C, -B, -DRB1, -DQB1, -DPB1領域について、当該6領域のlong-PCRを行い、次にNextera DNA Sample Preparation Kit（Illumina）を用いたライブラリー作成を行った。方法2ではSeqCap EZ Choice Library（Roche-NimbleGen）を用いて、ヒトMHC全4.97Mb領域をターゲットとしたライブラリー調整を行った。いずれも配列解析はNGS（MiSeq、Illumina）を用いて、2x250bp paired-end readsで行った。さらに、疾患脆弱性が示唆された変異領域については、詳細な遺伝統計学的解析および統合失調症罹患者死後脳での発現解析を行った。その結果、疾患関連候補遺伝子として検討した3遺伝子のうち、1遺伝子について統合失調症群での発現変化の可能性が示唆された。

Chromosome 6p21.3-22.1 contains the most powerful schizophrenia-associated locus in the domain of the MHC, and the most complex genetic duplication in the evolutionary process. Chromosome structure is maintained to domain-specific, and future SNP analysis is difficult. A new research method is proposed for the next generation generation (NGS), phase ambivalence and complete base alignment. This research topic aims to establish a methodology for the analysis of schizophrenia vulnerability in the field of NGS and MHC domain. Method 1: Use Illumina Nextera to detect HLA-A, -C, -B, -DRB1, -DQB1, -DPB1 domains, use Illumina Nextera DNA Sample Preparation Kit (Illumina) to detect HLA-A, -C, -B, -DRB1, -DQB1, -DPB1 domains, use Illumina Nextera DNA Sample Preparation Kit (Illumina) to detect HLA-A, -C, -B, -DRB1, -DQB1, -DPB1 domains. Method 2: SeqCap EZ Choice Library (Roche-NimbleGen) is used to adjust MHC 4.97Mb fields. NGS (MiSeq, Illumina), 2x250bp paired-end reads A statistical analysis of disease vulnerability and postmortem development of schizophrenic patients The results, disease-related candidate genes, and the likelihood of schizophrenia developing are discussed.