ライフサイエンスデータベース統合推進事業（統合化推進プログラム）
研究開発実施報告書 様式

研 究 開 発 実 施 報 告□概要
研究開発課題名
開発対象データベー
スの名称（URL）

疾患ヒトゲノム変異の生物学的機能注釈を目指した多階層オーミクスデータの統合DBKERO(DataBase of Encyclopedia of Regulatory Omics)(http://kero.hgc.jp/)

研究代表者氏名

菅野 純夫

所属・役職

東京医科歯科大学 難治疾患研究所 非常勤講師 (2019 年 3 月時点)

□目次

§1. 研究実施体制 ............................................................. 2§2. 研究開発対象とするデータベース・ツール等 ........... 3（1）データベース一覧 ............................................... 3§3. 実施内容..................................................................... 4（1）本年度の研究開発計画と達成目標 ...................... 4（2）進捗状況 ............................................................. 6§4. 成果発表等 ............................................................... 11（1）原著論文発表 .................................................... 11①
論文数概要 ................................................ 11②
論文詳細情報 ............................................. 11（2） その他の著作物（総説、書籍など） ............. 11（3） 国際学会および国内学会発表 ........................ 11①
概要 ........................................................... 11②
招待講演 .................................................... 11③
口頭講演 .................................................... 11④
ポスター発表 ............................................. 12（4）知的財産権の出願 ............................................. 12（5）受賞・報道等 .................................................... 12①受賞 ........................................................... 12②
メディア報道 ............................................. 12③
その他の成果発表 ...................................... 12§5. 研究開発期間中に主催した活動（ワークショップ等）....................................................................................... 12
1. 進捗ミーティング .................................................. 12
2. 主催したワークショップ、シンポジウム、アウトリー
チ活動等 ..................................................................... 12§1. 研究実施体制
グループ名

菅野グループ（医科歯科）
菅野グループ（東大）
土原グループ
徳永グループ
井ノ上グループ

研究代表者または主たる共同研究者
氏名

所属機関・役職名

研究題目

菅野 純夫

東京医科歯科大学・非常勤講師

DBKERO開発の総括と計算機基盤の整備

菅野 純夫東京大学・客員共同研
究員

DBKEROとツールの開発

土原 一哉

がんゲノム多層オーミクスDBの開発と運用。

徳永 勝士

国立がん研究センター・分野長
東京大学・教授

井ノ上 逸朗国立遺伝学研究所

ヒトゲノム多型・変異データベースの拡充。

ヒトゲノム多型・変異データベースの拡充。

§2. 研究開発対象とするデータベース・ツール等（1）データベース一覧【主なデータベース】
No.

1

別称・略称
DBKERO

http://kero.hgc.jp/

名称

別称・略称
なし

URL
http://dbtss.hgc.jp/cgi-bin/ucscBeacon/queryなし

http://kero.hgc.jp/rdf/

なし

http://kero.hgc.jp/rdfs/services/kero/sparql.htm

DBKERO：疾患ゲ
ノム多層オーミク
ス機能注釈データベース【その他のデータベース】
No.

1

BEACON SCAN

2

DBKERO RDF v
iewer
DBKERO RDF s
parql endpoint

3

URL

名称§3. 実施内容
（1）本年度の研究開発計画と達成目標
・IHEC-CREST データについて、今年度公開したデータベースの動作確認および種々の最終確認を行う。また、IHEC-CREST チームより最終年度に補完的に産出されたデータセットについて、Update を行うことで CR
EST-IHEC の最終成果とする。また IHEC の他国産出関連データについては IHEC データポータルについてリンクを整備する。DBKERO の他の部分、特にデータの整備に目途が立った HVDB における日本人 SNPのデータとの統合についてもその実務を開始する。今年度、新規に収載を予定する IHEC データセットは以下の通り。
IHEC の追加予定データセット
サンプル数 (検体)

器官

胃
子宮内膜
血管内皮

14
114

データセット数

RNA-seq: 11, BS-seq: 14, ChIP-seq: 47
ChIP-seq: 1
ChIP-seq: 53

・HVDB について、残りのデータを移設し、全データについて最終確認を行う。データベースを公開して最終動作確認を行う。今年度、新規に収載を予定するデータセットは以下の通りである。

疾患名

検体数

概要

脾類上皮囊腫のエクソーム解析
四肢突発性筋痛症のエクソーム解析
永久歯萌出不全のエクソーム解析
家族性腎臓病のエクソーム解析
IgA腎症のエクソーム解析
慢性関節リウマチのエクソーム解析
大腸癌のエクソーム解析
永久歯欠如のエクソーム解析
MODYのエクソーム解析
脾類上皮囊腫のエクソーム解析
家族性腎臓病のエクソーム解析
コーデン病のエクソーム解析
間質性腎炎のエクソーム解析
ウォルフラム症候群のエクソーム解析
卵巣癌のエクソーム解析
日本人健常者
多系統萎縮症のエクソーム
HLA配列データ1
HLA配列データ2
HLA配列データ3

2検体
2検体
2検体
4検体
52検体
59検体
50検体
48検体
59検体
8検体
4検体
5検体
8検体
4検体
48検体
400検体
600検体
7検体
10検体
1検体

エクソーム解析に伴う変異データ(pool)
エクソーム解析に伴う変異データ(pool)
エクソーム解析に伴う変異データ(pool)
エクソーム解析に伴う変異データ
エクソーム解析に伴う変異データ（ゲノム支援）
エクソーム解析に伴う変異データ（ゲノム支援）
エクソーム解析に伴う変異データ（ゲノム支援）
エクソーム解析に伴う変異データ（ゲノム支援）
エクソーム解析に伴う変異データ（ゲノム支援）
エクソーム解析に伴う変異データ
エクソーム解析に伴う変異データ
エクソーム解析に伴う変異データ
エクソーム解析に伴う変異データ
エクソーム解析に伴う変異データ
エクソーム解析に伴う変異データ
エクソーム解析に伴う変異データ
エクソーム解析に伴う変異データ (ゲノム支援)
HLA領域ホモ接合セルライン
完全胞状奇胎
HLA領域ホモ接合セルライン化前DNA

・東北メガバンクと、データ公開条件等についての付帯条件を整理し、本データベースに収載する。現在、同データベースにはゲノム座標を起点にした形でリンクを行っているが、より抜本的な形での連携の可能性について協議する。
・九州大学で運用する ChIP Atlas とのデータリンクを実装する。九州大学側でのありうべき受け渡しデータ形式についての情報収集は終了している。DBKERO 側で、ChIP Atlas 側のデータを表示する形での試作版を作製する。

・第二期が開始された新学術領域「先進ゲノム支援」からもデータ産出が開始されている。これらについてマウス等モデル生物において、ヒトの病態関連解析、生物学的特性解析を指向したものについて、ヒトデータと関連付けて公開する。格納データについては、データ産生者が本支援活動の公開ポリシーに従ってデータを一般公開する際に、それと連動させる形で公開するものである。これにより、現在、DDBJ (DRA)に配列のみが登録されている収集データの付加価値を高めるものである。現在までにデータの１次公開に目途がついており、来年度中の DBKERO から追加公開の継続を計画しているデータセットは以下の通りである。
生物種・データ内容

CLOCK related data of mouseliver
T helper cell data of mouse
Reg1[-/-],Roquin[San/San] dataof mouse embryonic fibroblasts
granulocyte macrophage
progenitors (GMPs) data ofmouse
Germ Cell Methylation data ofmouse
CD4Tcell/Bcell/EScell data ofmouse
HBZ over-expressed mouse

DRA Accession#

解析の種類

DRA001050
DRA001278
GSE51079
GSE28292
DRA003234

RNA-seq, ChIP-seq
RNA-seq
ChIP-seq
ChIP-seqRNA-seq

DRA000485
DRA000486
DRA000487
DRA000488
DRA000858
DRA000484
DRA000607
GSE73825

ChIP-seq
ChIP-seq
ChIP-seq
ChIP-seq
ChIP-seqRNA-seq, MethylC-seq, WBA-seq
BS-seq (PBAT)
RNA-seq

DRA003229
DRA003744

RNA-seq, ChIP-seq
ChIP-seq

・先進ゲノム支援関連データを模擬データに、前年度までに開発の遅れていたメタデータについての RDF 化の枠組みを構築する。
・BioBank Japan あるいは AMED の主導のもと、いくつかの日本人ゲノム多型の大規模データの収集が開始されている。これらについては次年度以降の統合の可能性をにらんで担当者との協議を開始するものである。
・大規模薬剤刺激オーミクデータについては、そのデータの１次加工が完了した。これらについて、新規のブラウザを開発し、その公開を行う。第１期の公開は、申請者らが取得した肺腺がん細胞株パネルに対する９６化合物刺激条件で取得された RNA Seq/ATAC Seq データセット合計 1 万セットよりなる。詳細を以下に示す。
95化合物
23化合物

データセット

肺腺癌 23セルライン (各RNA-seq, ATAC-seq)
肺腺癌 5セルライン×4濃度×3タイムコース (各RNA-seq, ATAC-seq)

（2）進捗状況
・IHEC-CREST データについて、前年度までに公開したデータベースの動作確認および種々のデータ品質確認を行った。また、IHEC-CREST チームより最終年度に補完的に産出されたデータセットについて、Updateを行った。IHEC の他国産出関連データについては IHEC データポータルについてリンクを整備した。これにより、CREST-IHEC 関連データ収載については、一部、元データに修正があったものも反映させて、全工程が終了した（図 1）。
DBKERO の他の部分、特にデータの整備に目途が立った HVDB における日本人 SNP のデータとの統合についてもその実務を開始した。

図 1 IHEC の最終確定ブラウザ（左図はデータの一覧図、右図は表示例）
・HVDB について、残りのデータを移設し、全データについて最終の形式、品質確認を行った。データベースを公開して最終動作確認を行った（図 2）。

図 2 HVDB の最終確定ブラウザ（左図は搭載データの一覧、右図は表示例）
・東北メガバンクと、データ公開条件等についての付帯条件を整理し、本データベースへの収載を進めている。
現在までに、同データベースとの相互参照はゲノム座標を起点にしたリンク形式で行っている（図 3）。今後のより抜本的な形での連携の可能性について協議を継続している。

図 3 東北メガバンクとの相互データ参照※ToMMo は公開の許諾が得られないため内部閲覧のみ
・九州大学で運用する ChIP Atlas とのデータリンクの実装を行った。DBKERO 側で、ChIP Atlas 側のデータを表示する形での試作版を作製することができた（図 4）。実際には、ヒト-マウスデータの大部分については、実データ収載作業が完了しており、来年度、全ての関連データについて作業を拡張する予定である。また九州大学側に負担のかからない受け渡しデータ形式を整備し、今後の Update についても継続的に対応する体制を確立する。

図 4 ChIP Atlas との連携（左図は搭載データの一覧、右図は表示例）・第二期が開始された新学術領域「先進ゲノム支援」からもデータ産出が開始されている。これらについてマウス等モデル生物において、ヒトの病態関連解析、生物学的特性解析を指向したものについて、ヒトデータと関連付けて公開を開始することができた。格納データについては、データ産生者が本支援活動の公開ポリシーに従ってデータを一般公開する際に、それと連動させる形で公開している。これにより、現在、DDBJ (DRA)に配列のみが登録されている収集データの付加価値を高めようと試みている。現在まで DBKERO から公開しているデータセットは以下の表 1 の通りである。
また、先進ゲノム支援関連データを模擬データに、メタデータについての RDF 化の枠組みの構築を試みた。
こちらについては、データ形式の多様性から今年度中に作業を完了することができなかった。来年度以降の課題としたいと考えている。
表 1 ゲノム支援データの収載

・NBDC の TogoVar において BioBank Japan あるいは AMED の主導の下に集積された、いくつかの日本人ゲノム多型の大規模データが整備され公開が開始されている。これらについて、次年度以降、本データベースとの統合に向けて担当者との協議を開始した。
・大規模薬剤刺激オーミクデータについては、その第一期データの公開を完了した。これらについて、新規のブラウザを開発し、その公開を行った。第１期の公開は、申請者らが取得した肺腺がん細胞株パネルに対する 96 化合物刺激条件で取得された RNA Seq/ATAC Seq データセット合計 1 万セットよりなる。詳細を以下に示す。
また、富士フィルム、協和発酵キリンを初めてする製薬会社等への民間利用を促進すべく、社内秘匿情報に考慮した独自データサーバーを構築した。現在、上記メインデータベースのデータのミラーリングは完了しており、内部機微データの格納を行っている。次年度以降、これらをモデルケースに集積情報の民間活用への筋道を模索する。

図 5 薬剤摂動データセットの公開（左図は搭載データの一覧図、右図は表示例）

§4. 成果発表等（1）原著論文発表① 論文数概要
種別

発行済論文

国内外

件数

0件

国内（和文）

0件

国際（欧文）

未発行論文

国内（和文）(accepted, in press 等)

国際（欧文）

0件

0件② 論文詳細情報なし（2） その他の著作物（総説、書籍など）
1. 鹿島幸恵, 鈴木絢子, 関真秀, 鈴木穣、ゲノム医療における一細胞解析、実験医学増刊、36 巻、15号、2626-2630 ページ、2018 年 9 月
2. 関真秀, 鈴木穣、シングルセル解析とナノポアシークエンス、医学のあゆみ、266 巻、5 号、327-334ページ、2018 年 8 月（3） 国際学会および国内学会発表① 概要種別招待講演
口頭発表
ポスター発表

国内外

国内
国際
国内
国際
国内
国際

件数

2件

3件

2件

1件

0件

1件

② 招待講演〈国内〉
1. 鈴木穣、「ロングリード解析とシングルセル解析」、日本内分泌学会、フェニックス・シーガイア・リゾート（宮崎）、4 月 26-28 日
2. 鈴木穣、「がん細胞株のシングルセル解析：複数プラットフォーム間の横断解析」、大阪国際会議場（大阪）、9 月 26 日
〈国際〉
1. Yutaka Suzuki, “Combinatory use of distinct single-cell RNA-seq analytical platforms reveals
the heterogeneous transcriptome response”, IUBMB SEOUL, COEX, Seoul, Korea, June 4–8, 20
18
2. Yutaka Suzuki, “Single Cell Analysis−from Technical Evaluation to Clinical Application:
Pipeline Construction and Data Analysis”, 10X enomics UM,Matrix Building, Singapore,October 26, 2018
3. Yutaka Suzuki, “Single Cell and Long Read Sequencing of Cancer Cells”, TBC/BIOINFO, HotelSamjung, Seoul, 韓国, October 31 - November 2, 2018

③ 口頭講演〈国内〉
1. 菅野純夫、「疾患ヒトゲノム変異の生物学的機能注釈を目指した多階層オーミクスデータの統合」、トーゴーの日シンポジウム、日本科学未来館（東京）、2018 年 10 月 5 日
2. Ayako Suzuki, Sarun Sereewattanawoot, Yutaka Suzuki, Katsuya Tsuchihara, “Multi-omics
characterization of lung cancer cells based on gene co-expression modules, 日本癌学会、大阪国際会議場（大阪）、2018 年 9 月 27‐29 日〈国際〉
1. Yutaka Suzuki “Phasing regulatory SNVs to their regulating transcript regions in cancers byusing MinION”, London Calling 2018, May 24-25, 2018, Old Billingsgate, London, UK, May 2
4, 2018④ ポスター発表
〈国内〉
なし

〈国際〉
1. Ayako Suzuki, Masahide Seki and Yutaka Suzuki, “Identification and Characterization of a ne
w class of cancerous structural variations using PromethION”, Advances in enome Biology
and Technology (ABT) 2019 eneral Meeting , Marco Islands, FL, USA, February 27 - March
2, 2019（4）知的財産権の出願なし（5）受賞・報道等① 受賞
なし② メディア報道なし③ その他の成果発表
なし§5. 研究開発期間中に主催した活動（ワークショップ等）
1. 進捗ミーティング
年月日

名称

場所

2018 年8 月 30 日
2018 年
11 月 22 日

チーム内ミーティング（非公開）
チーム内ミーティング（非公開）

東京大学柏キャンパス
東京大学柏キャンパス

参加人数

年月日

名称

場所

2018 年
11 月 28 日-30 日

日本分子生物学会
特別企画「使ってみよう
バイオデータベース‐つながるデータ、広がる世界（BioDB）」
統合データベース講習
会：AJACS 名古屋２パシフィコ
横浜30 人

目的：データベースの一般への利用と普及の促進
概要：DB の紹介

愛知県がんセンター
国際医学交流センター

100 人

目的：生命科学系のデータベースやツールの使い方を紹介する（初心者向け）
概要：DBKERO およびその他がんゲノム解析関連データベースの紹介
以上

5人
5人

目的・概要

研究進捗報告のためのミーティング
研究進捗報告のためのミーティング

2. 主催したワークショップ、シンポジウム、アウトリーチ活動等

2018 年
12 月 5 日

参加人数

目的・概要

別紙１ 既公開のデータベース・ウェブツール等
No.

正式名称

別称・略称

ヒト疾患多層オーミク DBKERO
スデータベース

1

概要

URL

公開日

状態

分類

本データベースはヒトゲノム多型・変異 http://kero 2015/7/9に生物学的機能注釈を与えるべく、ゲノ .hgc.jp/
ム変異位置、近傍のエピゲノム（ヒストン修飾、DNAメチル化パターン）、トランスクリプトーム情報（発現量、スプライスパターン）をヒトゲノム情報に統合データ維持・発展したものである。特に、培養細胞系ある
ベース等
いは生物種を超えてマウスをはじめとする動物モデル系から得られたオミクスデータに焦点を当てている。

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