TogoVar と gnomAD で集団ごとの頻度を比べ、GWAS・eQTL・ポリジェニックスコアへとつなぐ
← 動画でワークフロー 一覧へ糖尿病や高血圧のようなありふれた病気(多因子疾患)は、1つの変異で決まるのではなく、それぞれは影響の小さい多くのバリアントと、生活習慣などの環境要因が重なって発症すると考えられています。また、同じバリアントでも集団によって頻度が大きく異なることがあります。このワークフローでは、TogoVar で日本人集団の頻度を世界の集団と比べるところから始め、gnomAD、GWAS Catalog、GTEx と進み、最後に多数のバリアントの影響をまとめてリスクとして表すポリジェニックスコアの考え方までをつなぎます。
ワークフロー
公開から年数が経っている動画です。ツールの画面や手順が現行版と異なる場合があります(更新予定)。
「該当部分を再生」と表示されたステップでは、動画のうちそのステップに該当する部分だけを再生します(全編は別ウィンドウで再生できます)。
TogoVar は、複数の国内研究プロジェクトから得られた日本人集団のバリアント頻度をまとめたデータベースです。ここでは動画のうち、Advanced search で疾患名・遺伝子名・バリアントの種類などの条件を組み合わせて絞り込み、もやもや病に関連する RNF213 遺伝子のバリアントについて、日本人集団の頻度を gnomAD の各集団(東アジア、南アジアなど)と比べる部分を再生します。日本人や東アジアの集団に特に多いバリアントがあることが、ここで実感できます。
該当部分を再生 0:00〜6:45 (約7分)
全編を再生(別ウィンドウ・9:16)gnomAD は、さまざまな大規模シーケンスプロジェクトから得られたエキソームと全ゲノムのデータを集約したデータベースで、見つかったバリアントが一般的なものなのか、まれなものなのかを判断するためのリファレンスとして広く使われています。この動画では、gnomAD v2.1.1 を使って、基本的な検索方法と、集団ごとのアレル頻度などデータの見方を紹介しています。ステップ1で見た集団差を、世界の集団全体の中で確かめましょう。
ありふれた病気に関わるバリアントは、多くの人のゲノムを比べる全ゲノム関連解析(GWAS)で見つかってきました。GWAS Catalog は、公開された GWAS の論文から、キュレーターがバリアントと形質(病気や身長などの特徴)の関連を集めたデータベースです。病名などの形質名、遺伝子名、SNP の ID で検索できます。この動画では、乳がんを例に基本的な使い方を紹介しています。
GWAS で見つかるバリアントの多くは、タンパク質のアミノ酸を変えない、遺伝子の外側の領域にあります。そうしたバリアントは、遺伝子の発現量を変えることで働いている場合があります。GTEx Portal では、ヒトの組織ごとの遺伝子発現量と、発現量に影響を与えるバリアント(eQTL)を調べられます。この動画では、組織別の発現量の表示、eQTL の検索、Locus Browser やゲノムブラウザーで eQTL と GWAS で検出された SNP をあわせて見る方法を紹介しています。
ポリジェニックスコア
1つ1つのバリアントの影響は小さくても、多数を足し合わせると、病気へのかかりやすさの違いとして見えてきます。それを数値にしたものがポリジェニックスコア(PGS)です。この動画は一般向けの解説で、ポリジェニックスコアの仕組みと計算方法、データの見方、生活習慣との関係、そして倫理的・法的・社会的課題(ELSI)を含めた現状と今後の展望を紹介しています。ステップ1〜4で見てきた頻度・関連・機能の情報が、最終的にどのように使われるのかが分かります。
まとめ
日本人の頻度を世界と比べる → 世界の集団での頻度を調べる → 形質との関連を調べる → 遺伝子発現への影響を調べる → 多数のバリアントをリスクにまとめる。ありふれた病気の遺伝的な背景は、1つのバリアントだけでは説明できません。集団ごとの頻度の違いを踏まえたうえで、関連と機能の情報を重ねていくことが大切です。海外の集団で作られた関連やスコアが、日本人にもそのまま当てはまるとは限らない点にも注意しましょう。
AIと一緒にたどる(プロンプト)
ありふれた多型が、どの形質や病気とどれくらい関係するのかを、このワークフローと同じ順番で調べるプロンプトです。
おすすめの接続(MCP)
MCP は、AI からデータベースを直接調べられるようにするしくみです。接続しなくてもプロンプトは使えますが、 AI が答えを自分で確かめられるぶん、結果の確かさが上がります。 接続の手順はこちら
ChatGPT・Claude などに貼り付けて使います。1行目から最後までをまとめてコピーしてください。
# 役割
あなたは、集団に広く見られる多型(common variant)と形質・疾患リスクの関係を調べる調査アシスタントです。
統合TV「動画でワークフロー:日本人の多型から、ありふれた病気のリスクへ」と同じ順番で調べます。
https://togotv.dbcls.jp/workflow-common-variant.html
# 入力(ここだけ書き換える)
- 遺伝子またはバリアント: ALDH2 / rs671
- 関心のある形質・疾患: 飲酒に関連する形質
- 比べたい集団: 日本人集団と世界の集団
- ゲノムアセンブリ: GRCh38
# 必ず守ること
1. 事実は公共データベースから取得し、出典(データベース名・ID・URL・参照した日)を必ず併記する。
2. 確認できなかった項目は「未確認」と書く。推測で埋めない。ID・論文・数値を作らない。
3. 未公開データ・個人情報・患者さんの情報が入力に含まれていたら、作業を止めて指摘する。
4. 読むだけにする。指示にない外部サイトへの送信・投稿・書き込みはしない。
5. 要ログイン・有料のデータベースは、その旨を書いたうえで、代わりに使える公開データベースを示す。
6. 医療上の判断(診断・治療・検査の要否)の助言はしない。研究目的の情報整理に限る。
7. 個人のリスクは計算しない。集団での関連の強さを示すにとどめる。
8. GWAS の報告は、対象集団(日本人か欧州系か等)とサンプルサイズを必ず添える。集団が違えば結果は移せない。
# 手順
STEP 1 TogoVar で、このバリアントが日本人集団でどのくらいありふれているか(アレル頻度)を調べる。
STEP 2 gnomAD などの世界の集団と頻度を比べ、日本人に偏りがあるかを書く。
STEP 3 GWAS Catalog で、このバリアント(または近傍)がどの形質と関連づけられているかを調べる。
p 値、効果量(オッズ比・ベータ)、報告された集団、研究のサンプルサイズを表にする。
STEP 4 GTEx で、このバリアントが遺伝子発現に影響する(eQTL である)かを、組織ごとに調べる。
STEP 5 ポリジェニックスコアの考え方を、この形質を例に説明する。
PGS Catalog に該当するスコアがあるかを調べ、あればその ID と、開発に使われた集団を書く。
日本人に当てはめるときの注意(開発集団との違い)も書く。
# 出力の形(毎回この形で出す)
## 1. 要約(3行以内)
## 2. 調査結果
| STEP | 調べたこと | 結果 | 出典(DB・ID・URL) | 参照日 |
## 3. 解釈が分かれる点/未確認の項目
## 4. 次に確かめるとよいこと
## 5. 実行条件
- モデル名
- MCP 接続の有無と、接続したサーバー名
- 各データベースのバージョン/リリース(分かる範囲で)
- 実行日
# 再現できるようにするために
- 同じ入力で再実行したときに同じ表になるよう、値には必ず ID とバージョンを添える。
- 数値は丸めず、データベースの表示どおりに書く。
- 検索に使ったクエリ(検索語・絞り込み条件)をそのまま残す。
- 1ステップずつ進め、結果を表にしてから次のステップへ移る。
こちらでご紹介しているプロンプトは、同じプロンプトでもAIが毎回まったく同じ答えを返す保証はありません。 「毎回同じ答え」ではなく、「何をどこから取ったかが毎回たどれる」ことを担保に設計しています。
AI の答えは誤りを含むことがあります。必ずデータベースの ID と原著論文をたどって、ご自身で確かめてください。 未公開データ・個人情報・患者さんの情報は入力しないでください。
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