創薬オミックス解析センターは、平成27年4月に設立された新しい組織で、オミックス解析推進室、ゲノム系解析室、プロテオーム系解析室、統合オミックス情報解析室の4つの室からなる。循環器病によって引き起こされる生体分子の変化や変動を、ゲノム、トランスクリプトーム、プロテオーム解析などの方法で網羅的かつ高精度に測定し、蓄積された情報の解析に基づき、１）疾患の発症に関わる分子や分子機序を明らかにする、２）疾患や病態を正確に評価できる診断法を開発する、３）創薬標的となる分子を発見し、医薬品開発に応用する、４）予防法、治療法を開発する、ことを目標として研究を実施している。設立初年度の平成27年度は、機器や実験室の統合や効率的配置をはじめとする研究環境の整備、人員の教育やトレーニング、研究テーマの検討・選択などを行うとともに、ゲノム、プロテオーム解析領域での研究を開始した。各研究室における実施内容は以下の通りである。

オミックス解析推進室では、遺伝子検査や病因遺伝子解析研究の進展を図り、次年度開始予定のゲノム医療実用化プロジェクトの準備を進めるため、当センターが対象とすべき疾患の選択、解析予定症例数、これまでの実施内容について情報収集を行ない、病院の診療体制や外部医療機関や研究機関との連携を踏まえつつ、研究実施内容や計画の基本プランを策定した。また、上記の解析研究を効率的に推進するため、バイオバンクや臨床検査部遺伝子検査室と定期的な打ち合わせを開始し、検体や解析情報の管理・運用に向けたシステム構築を開始した。

ゲノム系解析室ではゲノム解析を中心としたオミックス研究を推進するために、ゲノム遺伝子配列の決定に基づく新規の原因遺伝子の探索、遺伝発現解析、エピゲノム解析などの多様な遺伝子関連解析に、次世代シーケンサーを活用する研究体制の構築を推進した。特に分析機器の幅広い活用と、目的に合致した高品質の解析試料を調製するため、必要となる機器や技術導入を行い、機能的な運用が可能なシステム構築を目指した。

プロテオーム系解析室では、他のオミックス解析と連携した研究を推進するため、質量分析計などの分析機器や研究資源の整理、集中化などによる研究環境整備を進めた。質量分析計における定量性の問題点を克服するため、他の解析法との比較や併用による向上を図った。これまで多層オミックス解析を行ってきた拡張型心筋症、大動脈瘤やその病態モデル動物の解析を推進すると共に、その解析結果を確認するために検証用試料の収集などを計画、実施した。ナトリウム利尿ペプチド類のバイオマーカーとしての有用性を拡大するため、測定法の確立を進めるとともに、実試料の測定と評価を実施した。ペプチドーム解析に基づく生理活性ペプチド探索も、分子薬理部と共同して実施した。

統合オミックス情報解析室では、遺伝統計学・統計学・情報科学の観点からゲノムをはじめとするオミックスの大規模データの解析研究を実施している。このために、臨床系・基礎系の研究者と協力し、さまざまな循環器疾患の発症に関わる遺伝子を同定するため、収集済及び収集予定疾患と症例数、収集情報を調査して研究計画の策定を開始した。データ収集システムの構築にも協力、参加するとともに、プロテオーム、エピゲノム、トランスクリプトーム解析データの統合解析についても、検討を開始した。

【オミックス解析推進室】

• 日本医療研究開発機構（AMED）が中心となり開始予定のゲノム医療実用化プロジェクトの準備を進めるため、診療科や研究者からヒアリングを行い、医療機関や研究機関との連携を踏まえつつ研究計画の基本案を作成した。他のナショナルセンターと協議して、当センターが実施する６つの対象疾患の解析数や解析手法についても計画概要を決定した。
• 遺伝子検査部と共同して、内部、外部からの多検体の遺伝子検査依頼や研究実施に対応するため、遺伝子検査情報管理システムの構築を開始し、その第一期分の作成を終わった。
• マルファン症候群及び類縁疾患の遺伝子検査、未同定原因遺伝子の解析研究を推進するため、新たな検体管理システムの構築も含めた研究計画書を作成し、倫理委員会に申請した。
• より良い検体の収集、管理、ゲノムDNAの調製、解析情報の管理、活用に向けて、バイオバンクや遺伝子検査室と定期的な打ち合わせを開始し、上記の遺伝子検査情報管理システムや研究計画書作成に反映させた。

【ゲノム系解析室】

• 次世代シーケンサーの移動や稼働環境の整備、研究室のセットアップをほぼ完了した。また、試料調製や確認に必要な機器を導入した。
• 流動研究員の採用、研究補助者の配置換や採用を行い、研究開始に向けた人員確保に努めた。
• DNA配列決定のみならず、遺伝子発現解析、エピゲノム解析などの多様なオミックス解析への次世代シーケンサー2種の活用を目指して、試料調製法と測定手順について教育とトレーニングを行い、解析を実施可能とした。
• 上記に基づき、27年度内に80症例のエクソーム解析を実施し、解析データの品質を確認した。
• 検体の調製法、保存期間とゲノムDNAの品質の関連について検討を始め、バイオバンクや遺伝子検査室と共同して改善法を作成することにした。

【プロテオーム系解析室】

• 使用してきた質量分析計や研究資源を整理し、一か所に集中して設置し、管理を容易にした。
• 質量分析計の定量性問題を克服するため、MRM法により定量のルーチン化を図ると共に、自動ウエスタン解析システムを導入し、両者の比較による定量精度の向上やMRM法の改善を検討、実施した。
• 拡張型心筋症モデルである4C30マウスの左心室組織を用いたプロテオーム、トランスクリプトーム解析結果より心不全の重症度マーカー探索を行い、血液中で観測可能なタンパク質マーカー2種を同定した（印刷中）
• 動脈硬化性大動脈瘤から得られた動脈硬化症のバイオマーカー候補2種、拡張型心筋症より得られた心不全バイオマーカー候補2種について、既存試料あるいは検証用に収集した試料を用いて評価し、各１種で血液中での有意な変動が認められ、検証を拡大、実施することにした。
• 脳性ナトリウム利尿ペプチド（BNP）の2分子種の測定を、急性心不全、急性心筋梗塞について進め、前者では検体収集と測定を終了し、解析結果の取りまとめに着手した。
• 心房性ナトリウム利尿ペプチド（ANP）3種の血中主要分子に対する高感度測定系について改良を進め、データを集積した。上記以外のナトリウム利尿ペプチド分子種についても、測定系の構築を進めた。
• ラット初代培養心筋細胞、非心筋細胞のペプチドーム解析より見出された新たな生理活性ペプチドの生理的意義を探るため、心筋梗塞時の変動や刺激・産生調節について測定した。

【統合オミックス情報解析室】

• AMED の個別化医療推進研究に参加し、遺伝性不整脈であるブルガダ症候群の関連遺伝子を同定するために、全エクソーム解析を80症例について実施した。
• QT延長症候群、家族性高脂血症などに関連する既知の遺伝子の変異を高精度に検出するシステムの開発を進めるとともに、今後の研究計画を策定するために、臨床情報の整理や診療科や研究者との打ち合わせを積極的に実施した。
• 遺伝子検査情報管理システムの構築に協力するとともに、遺伝子検査室における解析データの取得、保存、解析などのデータハンドリング、並びに解析結果の登録、報告までのシステム構築を計画、開始した。

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