FANTOM6プロジェクト

FANTOM6について

FANTOM（Functional ANnoTation Of the Mammalian genome）コンソーシアムは、哺乳類ゲノム内のすべての機能的要素を特定し、その特徴づけを行うことを目的とした国際的な共同研究プロジェクトです。私たち自身および他のグループの先行研究により、タンパク質コード能を持たないものの広範に転写されている多数の長鎖ノンコーディングRNA（lncRNA）が存在することが明らかになってきました。FANTOM6は、ヒトゲノム内のプロモーター、エンハンサー、そして lncRNA を含むノンコーディングエレメントの形成と多様な制御機能を体系的に解明することを目指しています。

FANTOM6 Phase 1: lncRNA のハイスループット機能スクリーニング

FANTOM5では、膨大に同定されたlncRNAカタログを基盤としたヒトゲノムの転写ランドスケープが構築されました。FANTOM6 Phase 1では、その中から数百の lncRNAを選び、高効率で増殖する2種類の細胞—ヒト真皮線維芽細胞および誘導多能性幹細胞（iPS細胞）—を用いた機能的摂動実験を行いました。摂動はGapmeRアンチセンスオリゴヌクレオチドを用いることで、ゲノム改変を伴わずに特定のRNA分子を標的に行いました。細胞および分子表現型は、リアルタイムイメージングと CAGEベースのトランスクリプトーム解析により体系的に評価し、lncRNA の多様な制御機能に関する新たな知見が得られました。^1-4.

FANTOM6 Phase 2: インタラクトーム（相互作用解析）

FANTOM6 Phase 2では、ノンコーディングエレメントがゲノムおよびトランスクリプトームとどのように物理的に相互作用し機能するかを解明することを目的とします。lncRNA およびエンハンサーRNAの包括的カタログを得るために、CAGE とcap-trapped full-length cDNA long-read sequencing（CFC-seq）を用いて、iPS細胞から皮質ニューロンへの分化、単球からマクロファージへの分化、さらにより広範なヒト細胞パネルにおいてシス制御エレメントや新規 lncRNA を同定しました。

また、RNA–DNA、RNA–RNA、DNA–DNA の物理的相互作用を、RADICL-seq、PARIS-seq、Hi-C を用いてそれぞれマッピングしました。これらの相互作用に機能的な意味づけを行うため、scRNA-seq、scATAC-seq、CUT&Tag、CRISPRi ベースの遺伝子スクリーニングなどの実験も行いました。

References

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4. Nobusada, T. et al. Update of the FANTOM web resource: enhancement for studying noncoding genomes. Nucleic Acids Res. 53, D419–D424 (2025).