まえがき

　遺伝子解析の進歩は著しく，現在の次世代シークエンサーと呼ばれる遺伝子解析機器を用いると，短期間に非常に多くの遺伝子バリアントの検出が可能となります．こういった機器を実際の診療に応用するのはごく自然な成り行きです．遺伝子の変化が発病や病気の進行に大きく影響するがんの領域では，がんゲノム解析が2019年からは医療保険に収載され，すでに本邦でも多くの検査がなされています．

　このような中，保険の枠外でゲノム解析を行えないかと相談されるケースもあります．「海外の業者にデータ解析をお願いしたのですが…」と，解析結果を持参されて相談に来られる患者さんもおられます．

　遺伝子解析の結果，何らかの変化が見つかった場合，その変化が疾患の治療やその後の患者さんの治療にどう影響するか，様々な手法を用いて当該の遺伝子変化を評価することを，アノテーション（英語でannotation）と呼び，解析結果を診療に役立てる際に不可欠な作業となります．様々な病気に関する知識と，遺伝子についての生物学の知識とをあわせて行うこの作業は，実際には難易度が高いです．

　こういった作業が脚光を浴びるようになったのは，2005年の次世代シークエンサーの登場以降であり，そもそもこの作業についての教育体系がまだ確立してはいません．また，本邦では，遺伝性の病気に罹患され治療を受けておられる患者さんの一般人口に占める割合が欧米と比べて低く，遺伝子の変化と病気のつながりについての教育も，欧米よりおろそかにされがちです．

　この本をご覧になっている読者皆さんの中にも，がんゲノム解析の結果のアノテーションを実際に経験された方が多いと思います．すでに一般臨床で知られているがん遺伝子の変化ですと，普段見聞きしているので解釈が容易ですが，そうでない遺伝子については正直かなり手こずったのではないでしょうか．

　筆者の藤田は現在，次世代シークエンサーのデータ解析のほか，悪性疾患としては主として肺癌の診療に従事している呼吸器内科医であり，筆者の真砂は，呼吸器内科医であるとともに，がんゲノム解析にも実際に従事しております．2002年に当初「手術不能又は再発非小細胞肺癌」への適応としてゲフィチニブが認可され，以後肺癌の化学療法においては腫瘍細胞の遺伝子の変化の情報が欠かすことのできない重要なものとなりました．筆者は肺癌のこういった遺伝子の変化の情報が診療に応用されていく過程を臨床現場で経験し，2014年以降は次世代シークエンサーを用いたがんゲノム解析に従事するようになりました．

　この過程で上記のアノテーションについては，だいぶ多くを経験させていただきました．愛知県がんセンターにおいては遺伝子病理診断部にて，がんゲノム解析の結果の臨床応用の現場でお手伝いする機会にも恵まれました．

　現場では，大量のがん遺伝子の変化の解釈に四苦八苦する医療現場のスタッフの方々を間近に見ることとなりました．現場の医療スタッフの方々からの質問をお受けし対応する中で，どういったことに現場の皆さんがお悩みなのかも肌で感じることとなりました．そのうち，個人的にアノテーションについてのレクチャーをお願いしたいと依頼されることもあり，自分で教材を作成しお話しする機会もございました．

　2020年初頭からの新型コロナウイルスの蔓延によって，医療に関連する多くの方々が，程度の差はあれ，このウイルスへの対応に追われることとなりました．このコロナ禍にあって，ただでさえ多忙な医療スタッフの皆さんは，アノテーションに必要な生物学や遺伝子学についての知識を得る機会も時間も乏しいのが実情です．

　今回，これまで受けていた質問で多かった事項への解答を念頭に置き，個人的にレクチャーを依頼された際の講義資料をもとにした，1章ごとに自学で習得できる形式での書籍をまとめることとしました．

　本書は，がんゲノム医療が浸透しつつある現在，がんゲノム解析の結果として返却される遺伝子バリアントの情報を，正しく短い時間で理解するための手引書です．最終章に演習問題を用意し，理解いただいた内容を応用する場も設けています．

　私どもが本書を執筆する際に思い浮かべた読者層は，がんゲノム医療に関与されている医療現場の方々です．がんゲノム医療において，エキスパートパネルと呼ばれる会議が必須なのですが，そこでは検出されたバリアントに対する解釈が必要となります．この解釈は，病院によって担当する方が異なるのですが，若手医師であったり薬剤師さんであったりと様々です．臨床現場においても最前線で働いておられ，他にもたくさんの業務を抱えておられる皆さんに，できるだけ効率よく遺伝子バリアントの解釈をしていただきたいと考えています．

　また，実際に病気と向き合っておられる患者さんやそのご家族にも，理解可能なかたちに構成しています．生物学の知識をある程度お持ちの方であれば，本書の理解は比較的スムースではないかと思っています．

　本書が少しでも，医療現場で格闘する皆さまの助けになれば，と願っています．

藤田史郎
真砂勝泰

　※本書は，2022年4月までの情報を基にして記述しています．Webサイトや病気に関連する遺伝子の新たな知見などが，非常な速度で更新されており，皆さんがご覧になったサイトの様子と本書の記載内容が少し異なるかもしれません．

もくじ

0日目　準備するもの

1日目　遺伝子や遺伝子バリアントについて
　　　細胞とは
　　　細胞の活動
　　　タンパク質とは
　　　ヒトの遺伝子について
　　　タンパク質が合成されるまで
　　　遺伝子が変化した結果として，機能喪失か機能獲得か
　　　常染色体と性染色体
　　　タンパク質ができるのを応援したり邪魔したり
　　　遺伝子の変化の記述法
　　　コドン表
　　【coffee break】❶ 遺伝子の変化の呼び方

2日目　遺伝子バリアントの評価の概略と染色体上の位置
　　　ジャームラインか，ソマティックか
　　　バリアントの評価の要点
　　　遺伝子バリアントがゲノム上のどの位置で生じているかを知る
　　　タンパク質の多型情報から染色体上の位置情報を得る，あるいはその逆
　　【coffee break】❷ LRG（Local Reference Genomics）について

3日目　ジャームラインバリアントのデータベースの使用法
　　　gnomADを使用する
　　　東北メディカル・メガバンク機構（ToMMo）のデータベースの使用法
　　【coffee break】❸ モザイク

4日目　既報のデータベースにあたる─ソマティック編
　　　ClinVar
　　　OncoKB
　　　COSMIC（Catalogue of Somatic Mutation In Cancer）
　　　CIViC
　　【coffee break】❹ 遺伝性腫瘍の概念

5日目　既報のデータベースにあたる─ジャームライン編
　　　優性と劣性，顕性と潜性
　　　どういった遺伝子を調べるべきか
　　　注意すべきジャームラインのバリアントと遺伝子
　　【coffee break】❺ 特定の遺伝子バリアントのみを取り扱うサイト

6日目　バリアントの影響をコンピューターで評価する
　　　CADDスコアの計算法と運用
　　　SIFT
　　　Polyphen-2

7日目　タンパク質発現・VAFと有用な情報サイト
　　　タンパク質の発現
　　　VAF
　　　腫瘍細胞がどのくらい含まれるか
　　　有用なサイト集
　　【coffee break】❻ ビタミン

8日目　融合遺伝子とは
　　　融合遺伝子の記載
　　　融合遺伝子のパターン
　　　融合遺伝子のデータベース
　　　本当に発現しているのか
　　【coffee break】❼ ヒトゲノム計画

9日目　特殊なタイプのバリアントについて
　　　スプライシング異常
　　　遺伝子の増幅と欠失
　　　Tumor mutation burdenについて
　　　マイクロサテライト不安定性について
　　【coffee break】❽ 免疫染色について

10日目　演習問題
　　　問題
　　　第1問の解説
　　　第2問の解説
　　　第3問の解説
　　　第4問の解説
　　　第5問の解説
　　　第6問の解説
　　　第7問の解説
　　　第8問の解説
　　【coffee break】❾ 治験や臨床試験を探す
　　【coffee break】❿ 浸透度

付録
　　　i 比較的よくみられる遺伝子変化
　　　ii がんゲノム検査にてよく見かける遺伝子
　　　iii 融合遺伝子のリスト

　　　文献
　　　索引

執筆者一覧

藤田史郎　JCHO神戸中央病院呼吸器内科　著
真砂勝泰　愛知県がんセンター病院遺伝子病理診断部　著