Metagenomic analysis of tissues and body fluids in neonatal hepatitis and encephalitis

新生儿肝炎和脑炎组织和体液的宏基因组分析

• 批准号: 22K19494
• 负责人: 武内 俊樹
• 金额: $ 4.08万
• 依托单位: Keio University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-06-30 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K19494/
• 关键词: 遺伝子解析; 新生児; 肝炎; 脳炎

迅速な原因診断が求められる重症新生児の遺伝子解析のために、次世代シーケンスデータ専用集積回路および人工知能を用いた超高速解析系の解析パイプラインを構築に着手した。出生直後から、呼吸不全、活気不良、哺乳不良などの非特異的な症状を呈する重症新生児で、通常の原因検索のための検査で原因が不明の場合に、遺伝性疾患の診断のために末梢血検体を用いた短鎖型次世代シーケンサーによる網羅的遺伝子解析を行った。親権者から書面で同意を得たのちに、両親および本人からの末梢血採取を行ってDNAを抽出した。患者の採血検体採取時点から短鎖型次世代シーケンサーでのエクソーム解析による疾患原因変異同定と診断確定までを最短で2日程度で行うことに成功した。続いて、将来の医療現場への実装の可能性を検討するために、さらなる小型化についての検討を行った。現在の網羅的遺伝子解析の主流であるデスクトップ型短鎖シーケンサーは比較的大型で実験室内に設置されるが、ノートパソコンでも運用可能な超小型長鎖シーケンサーによる解析系の構築を行った。従来の短鎖型次世代シーケンサーによる解析では診断が不明であった症例の疾患原因変異を探索するとともに、短鎖型次世代シーケンサーでは同定が困難あるいは不可能なゲノム構造異常やメチル化異常を解析した。具体的には、末梢血から抽出したDNAを遠心機を用いて16kbp程度に断片化し、ライブラリ作成を行った。Graphics Processing Unit（GPU）を用いて長鎖解析専用の解析パイプラインの構築を行った。

Rapid cause diagnosis, analysis of the genetic components of severe newborns, and the construction of an integrated circuit for the next generation of genetic components and artificial knowledge. Non-specific symptoms such as postnatal death, respiratory failure, poor vitality, and poor lactation are present in severe newborns, common causes are examined, causes are unknown, and genetic disorders are diagnosed in peripheral blood samples. A parent agrees in writing to take DNA from his or her peripheral blood The patient's blood sample collection time is short, the next generation is short, the cause of the disease is different, the diagnosis is determined, and the shortest time is 2 days. In the future, the possibility of medical field installation is discussed, and the miniaturization is discussed. The mainstream of the current network of genetic analysis is the construction of analytical systems for ultra-small, long-term locks compared to large-scale indoor settings The next generation of short lock type is difficult to diagnose and the next generation of short lock type is difficult to diagnose. Specific DNA fragments were extracted from the peripheral blood by 16kbp. Graphics Processing Unit (GPU) is used for long lock analysis and construction of graphics processing units.

项目成果

新生児集中治療室における精緻・迅速な遺伝子診断の現状と展望

新生儿重症监护室精准快速基因诊断现状与展望

• 发表时间: 2022
• 作者: Yamada Mamiko;Okuno Hironobu;Okamoto Nobuhiko;Suzuki Hisato;Miya Fuyuki;Takenouchi Toshiki;Kosaki Kenjiro;武内俊樹
• 通讯作者: 武内俊樹

Diagnosis of Prader-Willi syndrome and Angelman syndrome by targeted nanopore long-read sequencing

靶向纳米孔长读长测序诊断 Prader-Willi 综合征和 Angelman 综合征

• DOI: 10.1016/j.ejmg.2022.104690
• 发表时间: 2023
• 期刊: European Journal of Medical Genetics
• 影响因子: 1.9
• 作者: Yamada Mamiko;Okuno Hironobu;Okamoto Nobuhiko;Suzuki Hisato;Miya Fuyuki;Takenouchi Toshiki;Kosaki Kenjiro
• 通讯作者: Kosaki Kenjiro