Nanoporeを介した標的キャプチャフルレングス二本鎖cDNA長い読み取りシーケンスにより、結節性硬化症複合患者における新規イントロン維持率が明らかになりました

結節性硬化症複合体（TSC）は、TSC1またはTSC2の機能喪失変異によって引き起こされる複数の異形成器官病変と神経精神症状を特徴とする比較的一般的な常染色体優性障害です。臨床分野でのTSCを含む遺伝性疾患の遺伝的診断は、次世代シーケンスを使用して広く普及しています。変異は異常なタンパク質を直接引き起こすため、タンパク質をコードするエクソンの変異は検証される傾向があります。ただし、イントロンの変異が転写産物の異常なスプライシングに影響するかどうかを調査するために必要であるため、イントロン領域の変異を検証することは比較的困難です。この研究では、Nanopore Long-Read Sequencer（Nanopore Long-Readターゲットシーケンス）を使用して、ターゲットキャプチャフルレングス二本鎖cDNAシーケンス法を開発しました。この方法により、TSC2遺伝子にイントロン変異が発生することが明らかになり、イントロン変異が切り捨てられたタンパク質を生成する新規イントロン保持スプライシング転写産物を生成することがわかりました。タンパク質コーディング転写産物は、イントロン変異患者にTSCを引き起こした新規イントロン保持転写産物の発現のために減少しました。我々の結果は、ナノポアの長い読み取りターゲットシーケンスが突然変異の検出に役立ち、遺伝子診断のための転写産物の完全な長さの代替スプライシングに関する情報を付与することを示しています。

Tuberous sclerosis complex (TSC) is a relatively common autosomal dominant disorder characterized by multiple dysplastic organ lesions and neuropsychiatric symptoms caused by loss-of-function mutation of either TSC1 or TSC2. The genetic diagnosis of inherited diseases, including TSC, in the clinical field is widespread using next-generation sequencing. The mutations in protein-coding exon tend to be verified because mutations directly cause abnormal protein. However, it is relatively difficult to verify mutations in the intron region because it is required to investigate whether the intron mutations affect the abnormal splicing of transcripts. In this study, we developed a target-capture full-length double-stranded cDNA sequencing method using Nanopore long-read sequencer (Nanopore long-read target sequencing). This method revealed the occurrence of intron mutation in the TSC2 gene and found that the intron mutation produces novel intron retention splicing transcripts that generate truncated proteins. The protein-coding transcripts were decreased due to the expression of the novel intron retention transcripts, which caused TSC in patients with the intron mutation. Our results indicate that Nanopore long-read target sequencing is useful for the detection of mutations and confers information on the full-length alternative splicing of transcripts for genetic diagnosis.