[出典] "Characterization of Complex Structural Variation in the CYP2D6-CYP2D7-CYP2D8 Gene Loci Using Single-molecule Long-read Sequencing" Turner AJ [..] Scharer G, Broeckel U. Front Pharmacol. 2023-05-30 (accepted). https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fphar.2023.1195778/abstract [著者所属] RPRD Diagnostics LLC, Children's Mercy Kansas City, U University of Wisconsin-Madison, Children's Minnesota Hospitals and Clinics, Jumpcode Genomics
　ヒトゲノム上のリピートモチーフ、偽遺伝子、構造多型 (SVs)、コピー数多型 (CNVs) といった複雑な領域の精密な遺伝的解析は、特に、ショートリードのNGS技術にとって、未だに難しい課題である。そのような領域の代表例の一つがCYP2D遺伝子座であり、この遺伝子座には、薬剤の20％以上の代謝に関与する遺伝子CYP2D6と、それに極めて類似しているCYP2D7とCYP2D8が含まれる。 また、CYP2D遺伝子座のSVsには、CYP2D6/CYP2D7のハイブリッド遺伝子を含む多重かつ複雑で多様な多型が異なる頻度で様々な人類集団に広がっている。したがって、SVsの検自体に加えて精密な機能アノテーションも難しくなり、不正確な酵素活性の評価を介して薬剤の用量設定も難しくなり、特定の人類集団で予期せざる副作用を招くことにもなる。
　米国の産学の研究チームは今回、CRISPR-Cas9をベースとしたPCRフリーな標的領域の濃縮を介して、CYP2D6-CYP2D7-CYP2D8全長を対象とするロングリードシーケンシングを試みた。
  • 血液、唾液、肝臓組織といった臨床サンプルを対象に、SVの有無に左右されることなく、52 kbまでの長さの領域全長にわたる高多重度の連続的な一分子リードを実現した。
  • こうして一回のアッセイで、ブレイクポイントを含む構造を含む複雑なCYP2D6ディプロタイプが明らかになった。
  • さらに、３種類の新たなCYP2D6のサブアレルを同定し、17種類のCYP2D7と18種類の CYP2D8のユニークなハプロタイプを明らかにした。
  • 今回、CYP2D6のジェノタイピングで採用した手法は、精密な臨床フェノタイピングを大きく改善し、薬物療法に有用な情報を提供し、また、複雑なSVsが関与する疾患の診断へと展開可能と考えられる。