ゲノム科学による精密医療への挑戦

東京大学大学院 新領域創成科学研究科 メディカル情報生命専攻にて発表の機会をいただきました。

発表資料

発表資料を公開します。

要旨

「幸せな家族はどれもみな同じようにみえるが、不幸な家族にはそれぞれの不幸の形がある。」(L. トルストイ, 『アンナ・カレーニナ』望月哲男訳. 光文社.）

家族に固有の物語があるように、私たちの間にも個性とよべる違いがある。個人差の中には疾患の病態・重症度などに影響を与える要因が含まれうる。しかし、多くのヒト疾患研究では、症例と対照例の平均的な比較がなされ、個人差は十分に扱われていない。個人差を考慮するにはどうすればよいだろうか。

私は、個人のゲノム情報や疾患歴など、大規模な生命医療データの利活用に解決策があると考えている。発表では、研究事例として 1. 人類遺伝学による疾患治療標的の同定、2. 疾患リスクの予測モデル、3. 疾患多様性の分解手法を紹介する。最後に、これら要素技術を組み合わせて、個人差をふまえた最適な治療の実現を目指す精密医療をどのように実現するか、今後の展望について議論する。

文献リスト・リンク

0. Introduction

• E. Uffelmann et al. Genome-wide association studies. Nat Rev Methods Primers 1, 59 (2021).
  • https://doi.org/10.1038/s43586-021-00056-9

1. Therapeutic target discovery

• Cohen et al. Sequence variations in PCSK9, low LDL, and protection against coronary heart disease. NEJM. 2006.
  • https://doi.org/10.1056/nejmoa054013
• Y. Tanigawa et al. Rare protein-altering variants in ANGPTL7 lower intraocular pressure and protect against glaucoma. PLoS Genet. 2020.
  • ANGPTL7, intraocular pressure, and glaucoma

  • Press release

    Paper (full-text)

    Editors’ Choice in Science

• K.J. Carss et al. Using human genetics to improve safety assessment of therapeutics. Nat Rev Drug Discov. 2023.
  • https://doi.org/10.1038/s41573-022-00561-w

2. Polygenic prediction models

• Kachuri et al. Principles and methods for transferring polygenic risk scores across global populations. Nat Rev Genet. 2023.
  • Review on multi-ancestry-aware PGS methods
• O’Sullivan et al. Polygenic Risk Scores for Cardiovascular Disease: A Scientific Statement From the American Heart Association. Circulation. 2022
  • Perspectives on how PGS may inform clinical practice
• Qian, Tanigawa et al. A fast and scalable framework for large-scale and ultrahigh-dimensional sparse regression with application to the UK Biobank. PLoS Gen. 2020.
  • Sparse polygenic scores from individual-level data, BASIL algorithm
• Tanigawa and Kellis. Power of inclusion: Enhancing polygenic prediction with admixed individuals. Am J Hum Genet. 2023
  • Multi-ancestry

  • Paper (full-text)

    MIT News

    iPGS data browser

  • Author interview by the journal (Am J Hum Genet)
  • UJA論文賞のページでの解説・エピソード
• N. Sinnott-Armstrong*, Y. Tanigawa*, et al., Genetics of 35 blood and urine biomarkers in the UK Biobank. Nat Genet. 2021.
  • Multi-traits with multi-PRS

  • Paper (full-text)

    Allison, S.J. Biomarker genetics. Nat Rev Nephrol. 2021. (Research highlights)

    Recommended in Faculty Opinions

    Genome web news article

• Ohta*, Tanigawa* et al. 2024
  • Non-additive genetic dominance effects in PGS via statistical boosting

3. Decomposition of disease heterogeneity

• Tanigawa*, Li* et al. 2019
  • Complex trait factorization with DeGAs
• Sakaue*, Kanai*, Tanigawa et al. 2021
  • Multi-population application of DeGAs
• Tanigawa*, Dyer*, and Bejerano. 2022
  • Decompose epigenomic signaturesx