ミレニアム・ゲノム・プロジェクト平成１２年度評価報告書

※本評価・助言会議の構成員及び開催経緯については、別紙参照。

I．ミレニアム・ゲノム・プロジェクトの概要

１．目標

• 痴呆、がん、糖尿病、高血圧等の高齢者の主要な疾患の遺伝子の解明に基づくテーラーメイド医療を実現し、画期的な新薬の開発に着手するとともに、生物の発生等の機能の解明に基づく、拒絶反応のない自己修復機能を利用した骨、血管等の再生医療を実現する。
• 疾患予防、健康維持のための植物の高品質化によるアレルゲンフリー等高機能食物及び農業使用の少ない稲作を実現する。

２．プロジェクトの概要

＜ヒトゲノム解析を突破口とした５大疾患の克服＞
　2001年度までに、

• ヒトゲノム約10万個のうち、ヒトの体内で発現頻度が高い約3万個（完全長cDNA3）について解析を実施する。
• ヒトゲノムの中で個人間で異なる部分（一塩基多型(SNPs4)）15万個を目標に、遺伝子部分に焦点をあてて探索、解析するとともに、SNPsの発現頻度の解析を実施する。また、上記の内容とともに、痴呆、がん、糖尿病、高血圧等の疾患を対象に、疾患遺伝子の解明に基づき、疾患対策、テーラーメイド医療の実現、画期的新薬の開発に着手する。

• 2004年度までの間のできるだけ早い時期に、イネの遺伝子（完全長cDNA約3万個）を解析する。
• 2004年度までに、機能性物質生成関連遺伝子や病虫害抵抗性遺伝子などの有用遺伝」を100個以上発見する。

（ヒトゲノム多様性解析プロジェクト）

• ヒト完全長cDNA構造・機能解析（12・13年度、経済産業省）
• 標準SNPs解析（12・13年度、文部科学省、経済産業省）
• 体系的疾患SNPs研究（12〜16年度、文部科学省）

（疾患遺伝子プロジェクト）

• 疾患・薬剤反応性遺伝子の解析と治療応用（12〜16年度、国立医療機関、大学等）
  (1)痴呆（アルツハイマー病等）等神経疾患
  (2)がん（悪性新生物）
  (3)糖尿病・高脂血症等代謝性疾患
  (4)高血圧等循環器疾患
  (5)気管支喘息等免疫・アレルギー性疾患
  (6)薬剤反応性

（バイオ・インフォマティクスプロジェクト）

• バイオ・インフォマティクス技術による遺伝子情報の分析・活用（12〜16年度、文部科学省、厚生労働省、経済産業省）
  (1)ヒトゲノム関連データベース整備
  1. 統合データベース
  2. 標準多型データベース
  3. 遺伝資源データベース
  4. 生命システム情報統合データベース
  5. 日本DNAデータバンク
  6. 疾患データベース
  
  (2)バイオ・インフォマティクス技術の開発

（発生・分化・再生プロジェクト）

• 自己修復能力を用いた治療法の実現（12〜16年度、厚生労働省）
  (1)骨・軟骨
  (2)血管
  (3)神経
  (4)皮膚・角膜
  (5)血液・骨髄
  (6)移植技術・品質確保技術
• 発生・分化・再生科学総合研究（12〜16年度、文部科学省）

（イネゲノムプロジェクト）

• イネゲノムの有用遺伝子解析（12〜16年度、農林水産省）
• 実用化に向けた技術開発（12〜16年度、農林水産省、厚生労働省）

  ※その他関連する事業として、「微生物ゲノム解析」、「ヒトモデル動物(マウス)ゲノム解析」、「植物ゲノム解析」「生物遺伝資源の供給体制の整備」、「バイオテクノロジー安全確保対策」もあわせて実施。（12〜16年度、文部科学省、経済産業省）

II．平成１２年度評価・助言

Ａ．総括的評価

１．プロジェクト全般

２．個別プロジェクト

1. ヒトゲノム多様性解析プロジェクト
   　ヒト遺伝子約3万個に対応する完全長cDNAの構造解析、個人間のヒトゲノムDNA配列上の異なる部分(SNPs)約15万箇所を目標にヒトのDNAの遺伝子部分の解析、疾患関連遺伝子の探索、疾患とSNPsとの関連性等の体系的な研究を実施しているところである。また、これら遺伝子解析を行う上での倫理的問題に関するガイドラインが確立された。
   　既に10万の標準SNPが発見されるなど、達成度は目標どおり成果を上げており、順調にプロジェクトが実施されているものと評価できる。今後、完全長cDNA、標準SNPs、疾患関連SNPs、さらには疾患遺伝子プロジェクト、バイオ・インフォマティクスプロジェクトと一層強固な連携を取りながら、将来のテーラーメイド医療につなげていくことが重要である。

2. 疾患遺伝子プロジェクト
   　痴呆、がん、糖尿病等の疾患関連遺伝子及び薬剤反応性関連遺伝子について、SNPs解析手法や、発現異常の網羅的解析法等を用いて解明するとともに、新たな治療法、創薬に関する研究に着手したところである。また、前述のとおり、遺伝子解析を行う上でのガイドラインが確立された。
   　初年度は、本プロジェクトの推進体制の構築、ヒトゲノム多様性解析プロジェクト・チームとの共同によるSNPs解析を開始するなど順調に立ち上がっており、今後のプロジェクトの進展が期待できる。今後、具体的な遺伝子同定に至る過程で、チーム間での遂行力の差が生じることもあり得、柔軟な対応が一層求められる。

3. バイオ・インフォマティクスプロジェクト
   　ヒトゲノム関連データベース、標準多型データベース、生物遺伝資源に関するデータベース等を構築し、ゲノム研究成果の共通研究基盤として、DNAデータバンクを含めてネットワーク化するとともに、バイオテクノロジー関連の膨大なデータの利用環境の高度化を図るため、統合データベースの開発・提供に着手したところである。
   　多様なデータベースの構築は極めて有用であり、遺伝資源データベース、技術開発等も着実に進められており、今後の発展に期待ができる。一方で、当該分野は急速に進展が予想される分野であることから、国際的な我が国の先導的役割を見極め、適宜、適切な研究の見直し、柔軟な研究体制のもとプロジェクトを推進するとともに、人材の育成にも十分に配慮すべきである。

4. 発生・分化・再生プロジェクト
   　初期発生、組織・細胞の分化等の基礎研究（発生のしくみ及び分化・再生のしくみの領域）から、ヒトの組織等の再生医療や遺伝子治療等を視野に入れた臨床臨床応用（医療への応用の領域）まで、体系的に着手したところである。
   　基礎研究の成果をスムーズに医療等の応用に結びつける基本コンセプトで研究計画の策定、実施体制の構築等行われていることは評価できる。発生・分化・再生は、基礎研究の必要な分野であり基礎研究の重視の取り組みとあわせ、臨床・医療の場での成果も把握し、当該分野の成果が実際の医療にいかに役立つか検討することも重要である。

5. イネゲノムプロジェクト
   　イネゲノムの有用遺伝子解明に必要な塩基配列の解析、完全長cDNAライブラリーの整備を行い、これらの成果をもとに機能性物質生成関連遺伝子や病虫害抵抗性遺伝子などの有用遺伝子の単離・機能解明、育種の効率化・高度化を図っている。また、イネゲノム研究の成果等の最新の知見をもとに実現目標の達成に向けた実用化技術の開発を実施している。
   　社会的に非常に重要なプロジェクトであり、イネゲノム解読、cDNAライブラリー、機能解析は着々と進んでおり、一定の成果を上げているものと評価できる。しかしながら、外国企業が同一種イネゲノムのドラフトシーケンスが完成したとの報道もあり、もし、このデータが公表された場合には、その評価を行った上で、今後の本プロジェクトの方向性を検討していく際に考慮すべきである。

Ｂ．評価の詳細

1. ヒトゲノム多様性解析

   (1)現状分析

   • 各事業ともに明確な目標の下に計画が作られており、また、研究体制の整備についても十分な進展が見られるなど、全体としては順調に進展している。完全長ｃDNA解析、このデータに基づく遺伝子領域中心とした標準SNPs解析、使用DNAの少量化等によるSNPsタイピングの高速化・低価格化等の計画は合理的であり、また、バイオインフォマティクスグループ等との連携も行われている。
   • 新規のものと思われる日本人固有のSNPが総数の80%近くを占めるという結果は、外国での同様な解析結果と比べて異常なくらいに高い。これは単に新規性の基準とした既知のSNPsの総数が足りないためなのか、SNPs探索を遺伝子部位に限定したなどのためなのか、今後の解析の結果を待ちたい。
   • 現状では解析自体が目標であるが、標準SNPs、疾患関連SNPsを関連させ、いかに最も効率よくテイラーメイド医療に繋げていくのか、今後の方策について検討すべき。

   (2)実施目標の達成度

   • 本プロジェクト全体について、予想以上の速度で解析が進んでおり、十分に評価できる。
   • ｃDNAの取得数は数の上では達成されるであろうが、取得したｃDNAから本当にタンパク質が発現するかどうかについては、invitroでのタンパク質合成等によって実際に確認する必要がある。

   (3)具体的改善点

   • 遺伝子多型の高速タイピングに対して重点的に取り組み、他のSNPs関係プロジェクトをサポートすることで、SNPsの技術開発及び研究の進展に対してうまく機能しているので、これを一つのモデルとしてうまく普及させるべきであり、また、収集したデータは、他のプロジェクトの参考データとして活用するべき。
   • 理化学研究所遺伝子多型研究センターが行う疾患SNPsの解析とミレニアム「疾患遺伝子プロジェクト」との関係及び連携体制を明確にするべき。また、「疾患遺伝子プロジェクト」の解析過程において、本事業がどういった形で関係しているのかを明らかにすべき。
   • 研究成果の特許化に対するシステマティックな取り組みを行い、研究成果が民間に速やかに移転されるようにすべき。

   (4)その他

   • 標準SNPs事業は高い達成度を上げており、他の事業の基幹となるものであることから、他の事業との連携強化を期待。ただし、海外のベンチャー企業がSNPsに取り組んでいることを考えると、ナショナルプロジェクトとしての存在意義を明確にすべき（日本人集団ということの意味を含めて）。また、その機能解析については、海外のデータとの連携も視野に入れるべき。
   • タンパク質機能解析について、発現分布や遺伝子導入等との従来の方法のみならず、新しい解析法の試みが積極的になされることを期待。また、機能解析が現実に進展している（或いは可能性が高い）という具体例を示すべきではないか。

2. 疾患遺伝子プロジェクト

   (1)現状分析

   • 痴呆、がん、糖尿病、高血圧、喘息、薬剤反応性の６つのサブグチームの準備ができあがっており、ほぼ主要な疾患を網羅。また、技術の導入等、多様性プロジェクトとの連携も進められつつある。
   • サブチームの体制整備の段階であるために、プロジェクトの進行を評価する段階に来ていない。また、各サブチームには、人的配置、研究方法等相当な差違があり、将来的にチーム間の達成度に差が出てくるのではないか。
   • 解析の対象となっている各疾患はそれぞれ多岐に及ぶ病因が関与する症候・病態であるが、このような場合に、診断基準、サンプル摂取、対象集団、サンプル数等に問題がないかを議論すべき。

   (2)目標の達成度

   • 初年度はプロジェクトの準備を行ったのに留まり、あまり進展がなかったので、現段階では最終目標と照らし合わしての評価は困難。しかし、疾患遺伝子解析については、ある一定数以上の質の高いサンプルを収集することが極めて重要であるが、これに係る診断基準が決められてサンプルが収集され、研究が始まったこと自体は評価できる。
   • 本プロジェクトを遂行する上で、研究サンプルの収集を適切に行うことが不可欠であることから、ゲノム・遺伝子研究に関する倫理指針が確立されたのは評価できる。
   • ゲノムワイドの疾患遺伝子解析は十分に技術導入を行って連携を図ることが重要。こうした中で、SNPs解析が国立がんセンターと理化学研究所を中心とするセンター方式で行われることが決まったことは評価。

   (3)具体的改善点

   • サブリーダー間、サブリーダーと各チームのメンバー間の連絡を密にするべき。疾患遺伝子の分野によってはサブチームの組織整備が十分行われていない。具体的には、糖尿病、高血圧、喘息分野の体制整備は遅れている。
   • 糖尿病以外の分野においては、焦点の絞り方を明確にするべき。また、喘息等での発現解析は、細胞集団の変化による要因との関係を明確にすべきではないか。
   • 理化学研究所と国立がんセンターのSNPセンターが担うべき疾患のSNP解析の内容を明確にすること。また、タイピングセンターを早急に立ち上げること。
   • 具体的な遺伝子同定に係る解析において、サブグループ間でその遂行能力に差があるように見られる。将来、事業遂行に問題を来しているグループが発生した場合には、新しい人材の投入も含め、柔軟な対応が必要。また、疾患遺伝子分野によって事情が異なる面もあろうが、インフォームドコンセント、個人遺伝情報の保護などについては、共通の体制を作った方が効率よく、整合性も取れるのではないか。

   (4)その他

   • 本プロジェクトのチーム全体及びサブチーム内での診断基準、分類基準等の方法についての意思統一を図るべき。また、家系分析のマイクロサテライトは十分にその特長を生かし、ゲノムワイドの解析につなげるべき。
   • ゲノム技術に関する差が個々の研究者、サブグループ間であるようなので、技術的なトランスファーを含めて意見交換の場を設けるべき。また、疾患動物実験チームとの協力も視野に入れるとともに、バイオインフォマティクスグループとの協力を強化するべき。
   • 疾患SNPsの研究は諸外国で盛んに行われており、日本人固有の視点を考えても、国際競争の中で極めて厳しい状況に置かれている。しかし、日本人のgeneticbackgroundが比較的均一という有利さを利用して、今後のプロジェクトの発展を期待したい。

3. バイオインフォマティクス

   (1)現状分析

   • DNA、ヒト及び生物資源の塩基配列、SNPs、タンパク質機能といった多様なデータベースを総合的な視点に基づいて整備することは有用。この分野は欧米に比較して出遅れていたが、総合的視点でのバイオインフォマティクスの体制が確立され、リーダーの明確なコンセプトの下にプロジェクトが着実に進められていることは評価できる。
   • 他のミレニアムプロジェクトとの関係を考慮すると、当面はバイオインフォマティクス技術の開発、遺伝子多型情報データベースの整備、疾患遺伝子データ整備を中心に行うのがよいのではないか。また、本プロジェクトは、国内のデータのみを集めようとしているのか、国際的レベルでの展開を考えているのかを明確すべき。
   • バイオインフォマティクスといった今後急速に発展していく分野では、従来の体制が急速に陳腐化する可能性があることから、各チームのメンバー間の連携を密接にするとともに、常に若い優れた人材を加えることが必要。

   (2)実施目標の達成度

   • データベースの整備やinsilicoでデータ解析技術などがほぼ順調に進んでおり、バイオインフォマティクスに係る体制の整備が進められたことは評価できる。ただし、初年度であるためか、今回の報告では目標の設定が理念的、総論的であって具体的な目標が不明瞭。
   • 我が国のバイオインフォマティクス研究は国際的に遅れており、生命システム解析、技術開発、ソフトウェア開発等、早急に我が国独自のシステムの開発を進めるべきである。また、海外との競争でイニシャティブをとる可能性がある分野の見通しも早急に立てるべき。

   (3)具体的改善点

   • データベースが整いつつある中、サブプロジェクトの責任者を明確にするとともに、サブプロジェクト相互の意志統一、密接な連絡を行うべき。
   • ミレニアムプロジェクトの進展に伴い、これから我が国が得意とするｃDNA、日本人SNPs、タンパク質立体構造に係るデータが集まってくることを踏まえ、これらをデータベース化するのに必要な解析機能を担い得る人材の育成にも十分配慮すべき。現状ではまだ少ない。また、国際的なイニシャティブをどの分野で打ち出すのかを検討すべき。
   • 外部から見た場合に、ＤＤＢＪ、ＫＥＧＧ、ＪＢｉＣその他のデータベースそれぞれの役割が分かりにくいので、それぞれの役割を明確にするとともに、場合によっては整理・統合も必要ではないか。また、研究者レベルに留まらず、広く一般に互換性を有する情報を提供すべき。

   (4)その他

   • 本プロジェクトにおいては、民間企業や公的研究機関からも研究者を集めることで、バイオインフォに係る教育機関としての役割を果たすことが望まれる。
   • 国際的なイニシャティブがとれる可能性がある分野に対する戦略が必要。
   • 未開拓細胞周期、情報伝達系等、生命科学上の中心的課題が簡単にはバイオインフォマティクスと短絡して解決がつかず、基礎研究も別途必要との印象あり。

4. 発生・再生・分化

   (1)現状分析

   • 基礎研究の成果を円滑に医療応用に結びつけるという基本コンセプトの下、ＥＳ細胞、幹細胞等を用いた分化誘導などの基礎から応用まで、総合的な研究から実験治療に向けての体制の確立と方向性が明確になされ、これに対する組織の構築も進みつつある。
   • 基礎から臨床応用にわたる、余りにも多くの領域の研究をカバーしているため、評価が困難な側面があるが、本プロジェクトの目標が実際の治療に役立ち、研究の現状が多くの解決すべき問題を抱えていることを考慮すると、総合的に他方面の分野を対象として進めざるを得ないのは理解できる。
   • ゲノムプロジェクトが診断中心となるのに対して、本プロジェクトは治療中心となる点など、本プロジェクトは他のミレニアム事業とは直接的な関係がなく、やや異質であることを考慮すべき。

   (2)実施目標の達成度

   • 欧米では分散した形で研究が行われている中、我が国において研究展開の方向性が明確にされているという点は評価できる。また、準備も着々と進んでいる。
   • 本プロジェクトの性格上、達成度の量的な評価は難しいが、時間軸を尺度としてどこまで完成したかを基準として評価するのはどうか。また、本プロジェクトは特に医療応用との関係が深いにも関わらず、臨床サイドからの研究の進展がほとんど報告されていないのではないか。

   (3)具体的改善点

   • 本プロジェクトが対象とする発生、分化、再生は未だに基礎研究が必要な分野であることに十分配慮し、基礎研究を重視した展開を図るべき。また、基礎研究を重視するとともに、臨床・医療の場での成果を把握し、この分野の成果がいかに実際の医療に役立っているのかも明確にすべき。
   • 個々のプロジェクト間の有機的な関係を再構築し、各プロジェクト横断的な目標を再設定するべきではないか。

   (4)その他

   • ＥＳ細胞の研究が全世界的に容認される方向にあり、我が国でもＥＳ細胞に係るガイドラインがまとまりつつある中で、できるだけ早くスタートすべきである。
   • 研究成果を実用化するためには、基礎研究、トランスリレーショナルリサーチ、医療への応用というシステムが必要。
   • 骨、血液、神経、皮膚、血管と多くの目標を設定しているが、相互に利用可能な基盤研究は利用しあうべき。
   • 倫理面や社会面での広報活動は、本分野の研究を将来実用化するために不可欠。

5. イネゲノム

   (1)現状分析

   • イネゲノム解析、組換え植物の安全性研究、植物ゲノムといったバランスがとれた研究が進められている。イネゲノムについてはｃDNAのライブラリーの構築、機能解析が進んでいる。実用化に向けた研究は、取り組み始めたばかりのこともあって具体的な成果としては現れていないが、有用遺伝子の単離・機能解析は最終目標に関わるものなので今後の進展に期待。
   • イネゲノムの解析については一定の成果を上げているが、シンジェンタ社によりドラフトシーケンスが完成したとの報道も踏まえ、本事業を今後どのように展開していくのか、すなわち、次の段階である遺伝子の機能解明の一層の加速化をどのような方策で行うのか議論すべき。
   • トウモロコシ等穀物関係植物のゲノム解析の過去の状況を踏まえ、本プロジェクトの意義についての説明が必要。ややもすれば、イネゲノム解析それ自体が目標のようにもとられるおそれがあるので、その実用化を含めた具体的な目標を明確にすることが必要ではないか。

   (2)実施目標の達成度

   • イネゲノムの解読が前倒しされ、完全長ｃDNA解析は予定よりも早く進展しており、初年度としては十分に目標を達成している。ただし、シンジェンタ社がドラフトシーケンスを完成したとの報道も踏まえ、こうした世界的な研究開発の動向にも留意すべきではないか。
   • 本プロジェクトは研究のバランスとともに、スピードが要求されるものであり、国際競争が激化している中で国際的な主導権を握るためには、ゲノム解析のみならず、有用遺伝子の単離・機能解析、作物への応用等についても一層のスピードアップが必要。このためには、各研究についてスピードを抑制する律速因子を明確にするべきではないか。

   (3)具体的改善点

   • 海外の研究動向について現状分析を行い、厳しい競争状況の下で日本の独自性をいかに発揮するかについて慎重に検討すべき。具体的には、�@本プロジェクトを継続することでシンジェンダ社に対抗できるのか、�Aシンジェンダ社が研究成果を公表した場合に本プロジェクトはどのような方向性で進めるのか、�B公表されないにしても特許等による知的財産権の取得を考慮に入れて本プロジェクトに投資効果があるのか、といった点について、早急に専門家委員会を立ち上げて今後の対応方策を検討すべきではないか。
   • イネゲノムの全塩基配列の解析について、我が国に存在する他の大規模塩基配列解析機関と協力して、配列のスピードを上げるべきではないか。また、完全長ｃDNAライブラリーの整備が順調に進む中で、これを有効に活用した有用遺伝子の特許化の促進を図るべき。さらに、イネの交配実験から得られたデータをイネｃDNAと関連させて解析すれば、品種改良にも有効に活用できるのではないか。

   (4)その他

   • 本プロジェクトはイネの品種改良の問題なのかどうか、具体的な目標とグランドデザインを示すべき。
   • ゲノム解読の完成まで、あと２、３年かかるという想定だが、この数年間の時間的ギャップが問題。この間に外国勢はさらに先行して特許の独占をすることで、我が国によるイネゲノム研究の実用化が困難になる事態も予想される。これに対応するためには、下記の二つのオプションも検討すべきではないか。
     　一つ目のオプションは、外国の有力ゲノム解析機関にイネゲノム解析を依頼し、その情報に基づいて品種改良等の次のステージに一刻も早く参入すること。
     　二つ目のオプションは、イネゲノム解析を継続するが、�@現在のイネゲノム解析国際コンソーシアムを効率性等の観点から体制強化し、�A塩基配列決定については国内機関への外注の実施によるスピードアップを図り、�B外注では困難な配列決定については、イネゲノム固有のインフォマティクスを強化し、�C全ゲノム解析完成に向けた責任あるタイムスケジュールを明確にすること。いずれにせよ、いわゆる後追い研究に国費を投入べきではない。
   • 植物ゲノムの研究において、イネゲノムとともに、既に全塩基配列の解読が終了したシロイヌナズナ・ゲノムの解析成果は、植物全体の現象の解明に大きく貢献するものであることから、世界の植物研究をリードするために、今後両者の連携の強化を通じて、効率的かつ積極的な研究の促進を図るべき。