発表のポイント
・東北大学東北メディカル・メガバンク機構（ToMMo）は、日本人のゲノム解析を行うためのひな型となる基準ゲノム配列として「日本人基準ゲノム配列（JRGA）」の初版 JG1 を作成・公開しました。
・ゲノム医療の推進のためには、正確な個人のゲノム配列の解析が重要で、現在は、「基準となるゲノム配列」に対して、調べたい個人との差を検出する方法がよく用いられています。現在一般的に用いられている「基準となるゲノム配列」は、ヨーロッパ系とアフリカ系の集団を祖先に持つゲノムをもとに作成されたもので、「国際基準ゲノム*1」と呼ばれています。しかし、解析対象が日本人の場合には解析が困難な箇所（難読領域）があり、本来あるべき違いが検出されなかったり、誤検出があったりするなどの問題点が指摘されていました。
・今回、ToMMoは、日本人3名に由来するゲノム配列を、複数の方法を組み合わせて、世界で初めて精密に決定し、JG1を作成しました。JG1をもとに、日本人のゲノム解析が行われることで、難読領域の解析をはじめ、解析の精度が向上することが見込まれます。JG1は研究や臨床のゲノム解析に広く利用できるようにインターネット上で公開します。
概要
現在ヒトの全ゲノム解析において主流となっている解析方法は、“短鎖技術による次世代シークエンシング解析”と呼ばれるもので、ゲノムを数百塩基程度までの短い単位（短鎖）で読み取り、基準となるゲノム配列に当てはめて配列を決めていきます。また、この当てはめを行う際のひな型として、国際基準ゲノム配列が用いられています。この方法は、科学研究を目的としたゲノム解析だけでなく、医療においてがんや遺伝性疾患の原因究明を目的としたゲノム解析にも採用されているものであり、これまでにToMMoが実施した数千名の全ゲノム解析*2でもこの方法を用いました。
しかしながら、国際基準ゲノム配列は、ヨーロッパ系とアフリカ系の集団を祖先に持つゲノムをもとに作成されたものであり、これを日本人の全ゲノム解析のひな型として用いた場合には、ゲノムの民族集団差が十分に考慮できず、解析が困難な箇所（難読領域）が発生したり、本来あるべき違いが検出されなかったり、誤検出があったりするなどの問題点が指摘されていました。また、日本人では、遺伝性の原因が強く疑われる疾患に対しても半数程度の症例でしか原因となる遺伝子が同定できていませんが、これも全ゲノム解析の精度が十分ではないことが要因の一つと考えられます。
このような課題を克服するため、ToMMoでは、日本人に特有のゲノム領域も評価できるようにすべく、難読領域を含めた日本人の全ゲノム配列の解読に挑戦してきました。今回、ToMMoは、日本人3名に由来するゲノム配列を、複数の方法を組み合わせて、世界で初めて精密に決定し、日本人基準ゲノム配列の初版となるJG1を構築することに成功しました。
日本人の全ゲノム解析を行う際、国際基準ゲノム配列の代わりにJG1をひな型として用いることにより、日本人の全ゲノム解析をこれまでより高精度に行うことが可能になります。これにより、希少疾患の遺伝要因の究明、ToMMoが構築してきた日本人全ゲノムリファレンスパネルの精度向上、がんゲノム解析、さらには日本人特有の疾患感受性や特有の薬剤感受性に寄与するゲノム配列変化の解明などが大きく進展することが期待されます。
今回完成したJG1は、研究や臨床目的で広く利活用できるように公開いたしました。本研究は、文部科学省・日本医療研究開発機構（AMED）による東北メディカル・メガバンク計画のもと東北大学東北メディカル・メガバンク機構によって行われ、東北大学未来型医療創成センター（INGEM）所属の研究者も参画しています。
用語説明
＊1. 国際基準ゲノム：1990年代から2000年代にかけて行われた国際ヒトゲノム解読計画によって正確に塩基配列決定されたヒトゲノム配列。約30億塩基対からなる。現在の次世代シークエンシング解析のほとんどは、この配列を基準として参照のうえ行われている。
＊2. ToMMoが実施した数千名の全ゲノム解析：例えば、2018年6月にToMMoが構築を発表した日本人全ゲノムリファレンスパネル3.5KJPNv2は、3.5千人の全ゲノム解析をもとに、一塩基バリアント等の位置と頻度情報を公開している。国際基準ゲノム配列を参照配列として、短鎖技術による次世代シークエンシング解析を行った結果である。
関連リンク
JG1はメニューの ”Downloads” からダウンロード可能です。
2016.04.23：日本人の基準ゲノム配列（JRG）を決定～長鎖読みとり型次世代シークエンサーを用いて日本人のもつゲノム構造を解明～【プレスリリース】
2016.08.25：日本人の基準ゲノム配列（JRG）を公開【プレスリリース】