NGSを利用したキャリアスクリーニング

フィルジェン株式会社 バイオインフォマティクス部(biosupport@filgen.jp)
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はじめに

◼ 妊娠前のカップルに対してキャリアスクリーニングを実施することで、子どもの遺伝性疾患の発症リスクを予測することができます。

◼ Golden Helix社VarSeq®ソフトウェアでは、次世代シークエンサーより得られたバリアントデータをもとに、ACMGガイドラインに基づいた遺伝性疾患の病的バリアントの検出とリスク計算、レポート出力を行うことができます。

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VarSeq®
Annotation

Variant Filtering◼ 様々なデータベースを用いて、バリアントデータ（VCFファイル）へアノテーション付けを実行• RefSeq Genes• dbSNP• ClinVar• OMIM• CIViC• ICGC / TCGA
• MSK Impact• Orphanet• BRCA Exchange• PMKB• dbNSFP• REVEL• CADD• 1000 Genomes• NHLBI 6500 Exomes• ExAC Variant• gnomAD Exomes/Genomes• GenomeAsia 100K
• 各種遺伝子パネルのターゲットデータ...など◼ アノテーション付けされたバリアントデータより、任意の検索条件でデータのフィルタリングを行うワークフローを作成◼ カバレッジ計算やトリオ解析、表現型情報に基づく遺伝子ランキングなどの解析アルゴリズムを搭載◼ ゲノムブラウザーにより、サンプルのバリアントデータやリードアライメントデータ（BAM/CRAMファイル）、また各種アノテーションを可視化

Data Analysis

Genome Browser◼ 有償アドオンによる機能拡張で、CNV検出や臨床的意義の自動評価、パイプライン機能などが利用可能
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VSClinical◼

VSClinical ACMG Guideline◼

VSClinical AMP Guideline-

メンデル遺伝病における生殖細胞系列バリアントを、ACMG
ガイドラインの評価基準に基づいて分類し、病原性（Pathogenic）や良性（Benign）の判定を行う-

各種バイオマーカー（SNV, InDels, CNV, 融合遺伝子,TMB/MSIなど）をAMPガイドラインのエビデンスレベルで分類し、がんの治療薬や臨床試験情報を含めたレポートを作成-

専用の分類用ツールを実行することで、VCFファイルに含まれる全バリアントに対して一括で評価を行い、評価結果に基づきバリアントのフィルタリングが可能-

主要ながんにおけるバイオマーカー情報などを収録した、専用の知識ベースGolden Helix CancerKBが利用可能
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データ解析の手順

VCFファイルのインポート✓

夫婦またはカップルのVCFファイルをインポート✓

常染色体劣性、またはX連鎖性疾患の病的バリアントの抽出✓

ACMGキャリアスクリーニングパネル搭載の遺伝子の絞り込み

バリアントの病原性評価✓

ACMGガイドラインに基づいたバリアントの病原性評価

レポート作成✓サンプル情報、バリアント情報、さらにバリアントと関連する遺伝性疾患の子どもの発症リスクが記載されたレポートを出力

キャリアバリアントの抽出

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VCFファイルのインポート

VCF

VCF
◼

それぞれパートナーを指定してVCFファイルをインポート

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キャリアスクリーニング用ワークフロー◼

Couples Carrier Screening
Template-

カップルのサンプルデータを使用して、遺伝性疾患と関連する病的バリアントを絞り込むためのワークフロー-

ACMGキャリアスクリーニングパネル搭載の遺伝子を対象に、ClinVarまたはACMGガイドラインで病的と判定されたバリアントを自動で検出-

両方のサンプルで病的バリアントが検出された遺伝子の同定も可能

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遺伝子パネルの選択◼

ACMG Carrier Screening Panel-

米国人類遺伝学会（ACMG）が発表した、人種を問わず使用可能なキャリアスクリーニング用の遺伝子パネル-

ワークフローでは、保因者頻度が1/200以上の常染色体劣性と、有病率が1/40,000以上のX連
鎖性遺伝性疾患の原因遺伝子を解析に用いる-

必要に応じて遺伝子の追加や削除も可能

Gregg, A.R., Aarabi, M., Klugman, S. et al. Screening for autosomal recessive and X-linked
conditions during pregnancy and preconception: a practice resource of the American
College of Medical Genetics and Genomics (ACMG). Genet Med 23, 1793–1806 (2021).

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ワークフロー実行結果
バリアントテーブル-

ワークフローが完了すると、絞り込まれたバリアントのテーブルが表示される-

バリアントテーブルには、両サンプルのVCFファイルのデータ（VAF, GTなど）、バリアントごとのACMGガイドラインの評価結果、各種データベース（ClinVar, gnomADなど）のアノテーションが表示される-

テーブル上のデータは、バリアントごとに詳細データ表示用画面でも確認可能

詳細表示用画面9

VSClinicalによる解析
絞り込んだバリアント◼

遺伝子／疾患情報の確認

バリアントの病原性評価

レポート出力VSClinical-

バリアントの絞り込みを行った後は、VSClinicalのダッシュボード画面で続きの解析を行う-

VSClinicalのダッシュボードでは、データベースや論文の内容を確認しながら、評価結果やレポート内容の編集などを行う

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遺伝子情報の確認-

遺伝子情報の確認画面では、疾患名や遺伝形式、様々なデータベースでの登録情報などを閲覧可能-

データベースへのURLリンクや、論文のアブストラクトなども表示可能
11バリアントの病原性評価◼

ACMGガイドラインによるバリアントの病原性評価-

バリアントの一般集団内のアレル頻度、コンピュータによる機能予測、既知の臨床情報などを利用し、バリアントの病原性スコアを自動計算-

VSClinicalのダッシュボードでは、データベースの情報を閲覧しながら、評価結果やスコアなどをユーザーが調節可能

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評価の開始OR

バリアントテーブルから選択

バリアント名を手動で入力

バリアントに該当する評価項目と結果を自動検出-評価に用いるバリアントは、VCFファイルよりインポートしたバリアントテーブルより選択するか、キーボードでバリアント名を直接入力することも可能-

バリアントを指定すると、該当する評価項目が自動で検出され、評価結果のテキストとともに表示される
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評価結果の編集自動検出できない項目の評価結果を追加-

データベースの引用データの表示画面で、評価結果を手動で編集することができ、その結果病原性スコアが変化する-

ACMGガイドラインの評価項目には、VSClinicalで自動検出できない項目もあり、このような項目は手動で評価結果を追加することが可能

評価結果を編集

自動評価の結果を編集

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病原性スコアと臨床的解釈

評価結果サマリー

レポート用テキスト-

評価結果の編集の完了後、各項目が病原性の可能性を示唆するスコアや良性の可能性を示唆するスコア、最終的な判定結果をまとめたサマリーを表示-

同時にレポートに記載される臨床的解釈のテキストも出力15レポート出力手順
サンプル情報の入力✓ カップルそれぞれのサンプル詳細情報（名前、性別など）を入力
レポートテンプレートの選択AND
バリアント情報の入力✓ 遺伝性疾患✓ キャリアスクリーニング✓ がん遺伝子パネル ...など

1. 評価するバリアントの指定
2. バリアントの評価の実行
3. バリアントごとのレポート上の記載を指定（Primary Findings, Secondary Findings,VUSなど）-

VSClinicalにて、サンプル情報の入力とバリアントの評価を行い、レポートテンプレートを選択すれば、レポートが自動で作成される-サンプルやバリアント情報を変更して、レポートを出力し直すことも可能✓ Word✓ PDF✓ JSON

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キャリアスクリーニング用レポートテンプレート◼

Carrier Screening Report Template-

マルチサンプルに対応：サンプル別にサンプル詳細情報と、検出されたバリアントをレポートに記載-疾患のリスク計算：バリアントが検出された遺伝子と対応する疾患の生殖リスクを計算-

バリアント情報：検出されたバリアントのACMGガイドライン
による評価結果と臨床的解釈をレポート出力-

疾患の詳細情報：OMIMに登録されている疾患情報をレ
ポート出力

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生殖リスクの計算

解析結果サマリー-

解析結果サマリーには、バリアントが検出された遺伝子と疾患名、および疾患の生殖リスクが記載される-

嚢胞性線維症、脆弱Ｘ症候群、脊髄性筋萎縮症は、遺伝子にバリアントが検出されなかった場合でもNegative findingsとして記載される-バリアントが検出されなかった場合の残留リスクは、各疾患の保因者頻度と検出率をもとに、ベイズの定理で計算される全疾患のリスク計算の一覧-

バリアントが検出されなかったすべての遺伝子は、疾患名と保因者頻度、残留リスクの一覧表が、補足データとしてレポートに記載される

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その他のレポート出力項目-

レポートにはバリアントの詳細データや評価結果の情報、疾患の詳細説明などが自動で書き込まれる

バリアント情報

疾患情報

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お問い合わせ先：フィルジェン株式会社
TEL: 052-624-4388 (9:00～18：00）
FAX: 052-624-4389

E-mail: biosupport@filgen.jp20