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高密度DNAオリゴヌクレオチドアレイを使用してヒトの病気のコピー数変化を検出する

Written by | Published: 07.07.2020

全ゲノムシーケンスは近年安価で利用しやすくなり、遺伝子シーケンスに関心のある多くの研究室や研究者にとって魅力的なツールになっています。
しかし、全ゲノムは非常に膨大な量でその多くは生物学的重要性が限定されているか、未知であり、その結果、研究者が希望の答えを得るために選別しなければならない大量のデータが生じます。そのため、最新のゲノミクスツールの多くは全ゲノム配列の広大な幅とターゲットとする遺伝子パネルから得られる詳細な結果間の歩み寄りを目的としており、Applied Biosystems™ CytoScan™ XON Suiteもそのようなツールの1つです。

高密度DNAオリゴヌクレオチドアレイを用いたエクソンレベルでのヒトコピー数変動の検出

「Exon-Level Detection of Human Copy Number Variation Using High-Density DNA Oligonucleotide Arrays」のポスター発表では、Cytoscan XON Suiteの特徴をご紹介しています。
アレイ、試薬、ソフトウェアを含むCytoscan XON Suiteはエクソーム全体をカバーする製品です。高感度なエクソンレベルのコピー数検出と全ゲノムを網羅する優れたカバレッジの両方を提供し、臨床研究の関連性に基づき遺伝子4階層に分けて結果を表示できます。

この独自の機能により、臨床的に重要な遺伝子に絞り込んでCNVsを表示することや、階層を全ゲノムに広げることもできます。
この4階層の出力フォーマットは、研究者のニーズの変化に応じて、CytoScan XONの柔軟性をフルに活用するために役立ち、臨床的に関連性の高いことが知られている7,003の遺伝子から25,980遺伝子の完全なセットまで、ゲノム全体をカバーする 4,900万以上のコピー数解析用プローブプールから経験的に選択された685万個のプローブを使用してコピー数解析を行います。
これらのプローブはその他のシーケンシングツールでは検出が困難なコピー数変動（CNV）の検出とシーケンシングに特に適しています。

ワールデンブルグ症候群でのCytoScan Xon Suite使用例

CytoScan XON Suiteの有効性は、ワールデンブルグ症候群の家族に関するStevensonらの研究でおそらく最もよく実証されています1。ワールデンブルグ症候群は染色体異常を有する疾患であり、特徴的な外見をもたらし、時には難聴やその他の課題を引き起こします。
Stevensonらの研究では両親がどちらともワールデンブルグ症候群を呈しました。
両親の最初の遺伝子検査では、子供がワールデンブルグ症候群を持っていることは事実上確かでしたが、そうでなければ健康であろうことが示唆されました。
しかしながら、結果的に、家族 は他の遺伝子検査では予測も説明もできないような情報よりもはるかに深刻な影響を受けた子供の死産を受け入れなければなりませんでした。

研究者たちは、CytoScan XONアレイを使用して、両親の遺伝子型が互いに異なり、以前の遺伝子アッセイでは見逃されていたコピー数多型を介して、彼らの子供に複合的に致死遺伝子が引き継がれていると判断しました。

このようなシナリオでは、異なるヘテロ接合性染色体異常をもつ親が、特定の欠失または変異についてホモ接合性の子孫を生み出し、その子孫は、重度のまたは致命的に 影響を受ける可能性があります。これらはさまざまな遺伝的条件で発生する可能性があり、他の方法では予測が困難なため、その予測にはCytoScan XON Suiteのような、より新しいツールが必要です。

1,855人の健常者におけるエクソンレベルのゲノムコピー数変化の特徴

「Characterization of Exon-Level Genomic Copy Number Changes in 1,855 Normal Individual」のポスターは、CytoScan XON Suiteが地域の特徴に基づくゲノム全体のパターンの理解を深めるのにも役立ちました。異なる民族集団が他の民族集団と区別できる共通のパターンを示し、これらのパターンが病気への感受性に影響を与える可能性があることが近年認識されつつあります。
医療がますます個人的なものになるにつれて、これらのパターンを理解することは公衆衛生上必要であり、医療専門家はより多くの情報を得て患者のニーズに対応することができるようになります。研究者たちは、CytoScan XON Suiteと既存のヒトゲノムライブラリーの高い感度を利用して、エクソームのコピー数の変動が民族間の違いの本質的な部分ではないことを示すことができました。これは、これからの研究への疑問を提起し、真に個別化された医学の継続的な探求のために、どの調査の道がより実り多い可能性が高いか示唆するのを助けます。

まとめ

CytoScan XON Suiteが提供できる可能性の詳細は、Cytoscan XON Suite の機能と利用方法を解説しているページをご覧ください。

Resources:
1. Stevenson, R. E., Vincent, V., Spellicy, C. J., Friez, M. J. & Chaubey, A. (2018). “Biallelic deletions of the Waardenburg II syndrome gene, SOX10, cause a recognizable arthrogryposis syndrome,” Am. J. Med. Genet. A. 176: 1,968–1,971.

研究用にのみ使用できます。診断用には使用いただけません。

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