NGSを用いたHLAハプロタイプ解析とブラジル・リオデジャネイロの2都市間の集団比較

An NGS-based HLA haplotype analysis and population comparison between two cities in Rio de Janeiro, Brazil.

• Romulo Vianna
• Danielle Secco
• Leonardo Hanhoerderster
• Juliana Motta
• Juliana Cardoso
• Luís Cristóvão Porto

抄録

HLA遺伝子は、特にブラジルのような高度に混血した集団では、その頻度に大きなばらつきを示すことがある。本研究では、イルミナ社のHiSeq 2500シーケンシングプラットフォームを用いて、NGSベースのHLAタイピングを実施し、下流の解析を行った。ここでは、取得した遺伝データを用いて、バーラ・マンサ（BM）とリオデジャネイロ（RJ）の集団の対立遺伝子とハプロタイプ頻度を記述し、比較した。7つのHLA遺伝子座（HLA-A、HLA-B、HLA-C、HLA-DRB1、HLA-DQB1、HLA-DPA1、HLA-DPB1）を含む配列を、BM（37.56％）とRJ（62.44％）に募集したボランティアから提供された合計1435の骨髄試料からポリメラーゼ連鎖反応を用いて増幅し、5つの異なるHiSeq 2500ランを用いて配列決定を行った。対立遺伝子を解析し、2座のハプロタイプと2座以上に及ぶ拡張ハプロタイプを生成した。最も頻度の高いハプロタイプは、両集団においてA*01:01:01~C*07:01:01~B*08:01:01~DRB1*03:01:01~DQB1*02:01:01~DPA1*01:03:01~DPB1*04:01:01であった。BMおよびRJの集団は、遺伝的組成（P =.03）では有意差を示したが、遺伝的分散（P =.45）では有意差を示さなかった。しかし、自己申告の民族性に基づいて分類された被験者のいくつかのグループ、特にBrancaとPretaは、有意な遺伝的分散を示した（P <.05）。結論として、これらの遺伝データは、これら2つの都市の集団間でHLA遺伝子座に違いはないが、先祖代々の構成の変動に関しては有益であることを示している。

HLA genes can exhibit extensive variations in frequency, especially in highly admixed populations, such as that of Brazil. In this study, we demonstrated NGS-based HLA typing in our laboratory using an Illumina HiSeq 2500 sequencing platform and downstream analysis. We herein describe and compare the allele and haplotype frequencies of the populations in Barra Mansa (BM) and Rio de Janeiro (RJ), using the acquired genetic data. Sequences encompassing 7 HLA loci (HLA-A, HLA-B, HLA-C, HLA-DRB1, HLA-DQB1, HLA-DPA1, and HLA-DPB1) were amplified from a total of 1435 bone marrow samples donated by volunteers recruited in BM (37.56%) and RJ (62.44%) using polymerase chain reactions, and were sequenced using five distinct HiSeq 2500 runs. Alleles were analyzed to generate 2-locus haplotypes and extended haplotypes encompassing more than two loci. The most frequent haplotype was A*01:01:01~C*07:01:01~B*08:01:01~DRB1*03:01:01~DQB1*02:01:01~DPA1*01:03:01~DPB1*04:01:01 in both populations. The populations of BM and RJ exhibited a significant difference in genetic composition (P = .03) but not in genetic variance (P = .45). However, some groups of subjects, classified based on self-declared ethnicity, particularly Branca and Preta, displayed significant genetic variance (P < .05). In conclusion, these genetic data indicate no differences in HLA loci between the populations of these two cities, but were informative with respect to variations in ancestry composition.

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