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ゲノミクス:細胞タイプ特異的eQTLが複雑形質の遺伝的構造の基盤をなす

Nature 659, 8140 doi: 10.1038/s41586-026-10577-6

複雑形質に対する遺伝的効果は、主として遺伝子発現を調節することによって作用するが、この過程については十分に理解されていない。遺伝子発現に対する遺伝的効果、すなわち発現量的形質座位(eQTL)を調べる研究は、遺伝的バリアントと複雑形質の間にある遺伝子調節層についての情報をもたらし得る。しかし、これまでの研究では、複雑形質にとって重要である可能性が高い細胞タイプ特異的eQTLを効果的に捉えられていなかった。今回我々は、集団規模の単一細胞RNA塩基配列解読(RNA-seq)データに分散成分モデルを適用することによって、細胞タイプ特異的eQTLを偏りなく特徴付けた。OneK1Kコホート由来の末梢血単核細胞を用いた解析により、我々は、細胞タイプ特異的eQTLには複雑形質の遺伝率が濃縮されているが、細胞タイプ間で共有されるeQTLにはそのような濃縮が見られないことを実証する。また我々は、eQTLの特異性が、より強い選択的制約、より複雑なエンハンサー構成、より高い遺伝子ネットワーク連結性を持つ遺伝子と関連することを見いだした。これら3つは、既知のeQTLに関連する遺伝子と比べて、複雑形質に関わる遺伝子に多く見られる特徴である。トランスクリプトーム規模では、トランスeQTLの大部分が細胞タイプ特異的であった(60%が特異的)のに対し、シスeQTLの大部分は細胞タイプ間で共有されていた(30%が特異的)。我々は、別の単一細胞RNA-seqデータセットを用いてこれらの知見を再現し、細胞タイプ間で共有されるeQTLと細胞タイプ特異的eQTLが、異なる祖先集団間でも一貫していることを実証した。これらの結果は、eQTLの細胞タイプ特異性が遺伝子調節の重要な特徴であることを確立するとともに、既知のeQTLでは複雑形質に対する遺伝子調節効果が十分に捉えられていない理由の一端を説明するものである。

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