新型の SARS-CoV-2 （SCV-2）株に対する診断法やワクチンの開発は、ウイルスゲノム配列の解読にかかっています。研究者たちは、SCV-2 ゲノムを選択的に標的とするために、費用対効果が高く、高感度のアンプリコンベース（ARTICなど）やハイブリッドキャプチャ・シーケンシング（ SARS-CoV-2 NGSアッセイなど）に注目しています。ウイルスサーベイランスにおけるハイブリッドキャプチャの優位性を示すため、予測モデリングを実施し、SCV-2のゲノム上で変異が起こりやすい領域を評価しました。これはアンプリコンシーケンシングにおける多重化PCRステップでのプライマー効率に影響を与える可能性があるものです。GISAIDに登録されているVOC（variant of concern、懸念される変異株）およびVOI（variant of interest、注目すべき変異株）の383,656個のゲノム配列を解析したところ、101,432個（27％）のウイルスが、ARTICプライマーの３’末端から最後の６塩基対に１つ以上のミスマッチを持っていることが分かりました。一方、ハイブリッドキャプチャ・シーケンシングに同様の影響を及ぼすと予測される十分な変異（10個以上）を持つウイルスは、わずか38種類（0.01％）に過ぎませんでした。我々は、ARTICプライマーに過剰な変異を持つ４種類の分離株を同定し、それらの合成ゲノムを作製して、ARTICアンプリコンシーケンスの性能を Twist Bioscienceの SARS-CoV-2 NGSアッセイと比較しました。それぞれの株について、アンプリコンライブラリについてのみ、シーケンスカバレッジのドロップアウトが観察されましたが、ハイブリッドキャプチャでは観察されませんでした。なお、２つのサンプルでは、リバースプライマーの 1 bp のミスマッチが原因で、さらにARTICアンプリコン72のドロップアウトが観察されました。また、未変異のリファレンスコントロール（ Twist Synthetic SARS-CoV-2 RNA Control 2）を用いてドロップアウトを比較したところ、ハイブリッドキャプチャでは50X以上のカバレッジで99.5％の塩基が配列決定されたのに対し、アンプリコンシーケンスでは92.1％であることが分かりました。これらの結果を総合すると、ハイブリッドキャプチャはゲノムの変異により強く、ドロップアウトを少なくすることができると分かります。アンプリコンシーケンスは、低コストでウイルスサーベイランスを行うことができますが、その反面、シーケンスのドロップアウトが起こり、ウイルス系統の分類に誤りが生じる可能性があります。SCV-2 に変異が蓄積されていくのが確実であることから、その状況はさらに悪化していくでしょう。したがって、ハイブリッドキャプチャは、ウイルスサーベイランスのための強固で包括的なソリューションであると言えます。

ASHG 2021 にて発表

Pathogenic coding region mutations in BRCA1, BRCA2 and PALB2 are major contributors to hereditary breast cancer (HBC) but collectively explain less than a quarter of the families tested in clinical practice, leaving the majority with no identifiable genetic defect to inform cancer prevention strategies. Other HBC genes explain only a small fraction (5%) of families. In contrast to the intensive, but largely unsuccessful, international efforts aimed at discovering new HBC genes, little attention has been given to the possibility that many of these families are explained by known HBC genes but which are inactivated via alternative mechanisms that are not detected by current methodology. We hypothesize that a clinically important component of the uncovered inherited risk of breast cancer is due to inherited promoter hypermethylation. Promoter hypermethylation of specific genes in hereditary cancer syndromes have been reported, such as the MLH1 gene in a proportion of Lynch syndrome patients but whether the same mechanism explains some HBC families is largely unexplored. A significant limitation of the few studies that have tried to explore HBC is that most have used methods that interrogate single CpG dinucleotides rather than the entire gene promoter and few included cases with a strong cancer family history. To overcome the limitations of these previous attempts to resolve the role of inherited promoter hypermethylation we are performing targeted methylation sequencing (TWIST Bioscience) of the entire promoter regions of 13 HBC genes in germline DNA from over 1000 women from the BEACCON study (npj Breast Cancer 2021, 7:76) who have a very strong breast cancer family history but where all known genetic causes have been excluded. This represents the largest and most comprehensive study of its type to date, which will have the power to conclusively resolve the contribution of inherited promoter hypermethylation to HBC.