JP6891150B2 - 解析方法、情報処理装置、遺伝子解析システム、プログラム、記録媒体 - Google Patents

Description

本発明は、遺伝子の塩基配列を解析する解析方法および情報処理装置等に関する。

従来、遺伝子の塩基配列を解析する技術は、基礎研究、臨床研究、および医療などの分野で重要な解析手法として利用されてきた。近年では、被検者（例えば患者など）の遺伝子における異常を、ＮＧＳを用いて網羅的に調べることが可能な遺伝子パネルを用いたパネル検査が登場している。パネル検査は、個別化医療において重要な役割を担う技術として期待されている。ここで、個別化医療とは、患者の遺伝的背景、生理的状態、および疾患の状態などの特性を考慮して、患者毎に適切な治療方針を選択する医療である。

遺伝子の塩基配列を解析する技術の中でも、次世代シーケンシング（next generation sequencing：ＮＧＳ）は、遺伝子の塩基配列における異常を網羅的に検出するために不可欠な技術となっている。例えば、非特許文献１には、ＮＧＳを用いて複数の被検者の試料由来の遺伝子の塩基配列を同時に解析する手法が記載されている。

ＮＧＳを用いて複数の被検者の遺伝子の塩基配列を同時に解析する場合、例えば、図６０に示す工程Ｉ〜Ｖによって実施される。図６０は、複数の被検者の遺伝子の塩基配列を同時に解析するために行われる工程の一例を示す図である。

工程Ｉでは、試料ＡおよびＢは断片化され、試料ＡのライブラリＡおよび試料ＢのライブラリＢが調製される。ここで、「試料Ａ」は、例えば、被検者Ａから採取された組織由来の遺伝子であり、「試料Ｂ」は、被検者Ｂから採取された組織由来の遺伝子であってもよい。この工程において、試料Ａおよび試料Ｂの断片にはアダプター配列が付加される。また、この工程において、試料Ａの断片（例えば、ＤＮＡ断片）にはインデックス配列１（図中の「ＡＡＡＡＡＡＡＡ」）が付加され、試料Ｂの断片（例えば、ＤＮＡ断片）にはインデックス配列２（図中の「ＢＢＢＢＢＢＢＢ」）が付加される。なお、「アダプター配列」とは、シーケンシングを実行するシーケンサー用のフローセルにおいてシーケンシング反応を行わせるために、断片を捕捉するために欠く断片に付加されたオリゴヌクレオチドである。また、「インデックス配列」とは、後の工程ＩＶにおいて試料Ａの断片由来の配列情報と試料Ｂ由来の配列情報とを識別するために、各断片に付加された数塩基〜数十塩基の長さを有するオリゴヌクレオチドである。

続いて、工程ＩＩでは、ライブラリＡとライブラリＢは混合され、フローセルに注入される。工程ＩＩＩでは、フローセル上でのシーケンシング反応が行われ、配列情報が取得される。取得される配列情報には、試料Ａの断片の塩基配列データと、試料Ｂの断片の塩基配列データとが含まれている。

次に、工程ＩＶでは、配列情報に含まれているインデックス配列に基づいて仕分けられ、試料毎に作成されたファイルに格納される。そして、工程Ｖでは、各ファイルから配列情報が読み出され、試料ＡおよびＢそれぞれについてのアライメントが行われる。

ＮＧＳを用いて複数の被検者の遺伝子の塩基配列を同時に解析する場合、使用するシーケンサーおよび使用する遺伝子パネルについて推奨されるプロトコルに基づいて各工程が決定される。また、遺伝子の塩基配列の解析に用いる既存の解析プログラムも、推奨されるプロトコルに基づいて決定された各種基準値が設定されている。

例えば、使用するシーケンサーに適合するフローセルの仕様、および遺伝子パネルに含まれるプライマーおよびプローブなどの量に応じて、好適なプロトコルが推奨されている。それゆえ、図６０に示す工程ＩおよびＩＩでは、１回のシーケンシングランに供される核酸の総量が最適な量となるように、予め定められた核酸の量を含むライブラリが調製され、フローセルに注入される。

例えば、図６１に示すように、フローセルの流路の表面には塩基配列を読み取る対象となるＤＮＡ断片を捕捉するための補足分子として機能する一定数（例えば、数万分子）のオリゴＤＮＡが固定化されている。フローセルに注入された核酸のうち、フローセル上のオリゴＤＮＡによって捕捉された核酸に対してシーケンシング反応が行われ、配列情報が取得される。それゆえ、フローセルに注入される核酸の量が多くなれば、フローセル上のオリゴＤＮＡによって捕捉される核酸の数が増え、フローセルに注入される核酸の量が少なくなれば、フローセル上のオリゴＤＮＡによって捕捉される核酸の数が減る。すなわち、フローセル上に捕捉される核酸の数が変動すれば、フローセル上でのシーケンシング反応においてプライマーおよびプローブと接するＤＮＡ断片のフローセル上における密度が変動してしまう。シーケンシング反応に供されるプライマーおよびプローブの量が一定であるため、ＤＮＡ断片のフローセル上における密度が変動すれば、シーケンシング反応の結果にばらつきが生じ、一定の品質の測定結果を得ることができない。シーケンシング反応の結果におけるばらつきの発生を防ぐためには、フローセルに注入する核酸の量が予め定められた核酸の量になるように混合した試料をフローセルに注入する必要がある。

"An introduction to Next-Generation Sequencing Technology"、［online］、イルミナ株式会社、［平成３０年８月３０日検索］、インターネット＜https://www.illumina.com/content/dam/illumina-marketing/documents/products/illumina_sequencing_introduction.pdf＞

しかしながら、被検者由来の試料数が少ない場合など、フローセルに注入すべき理想的な試料数を揃えることができない場合も想定される。一度解析を終えた試料のうちの一部のみについて再解析を行う必要が生じる場合もあり得る。１回のシーケンシングランに供される試料数が変動すると、１試料あたりに取得される配列情報のデータ量が変動することになる。なぜならば、フローセルに注入されるライブラリに含まれる核酸の総量は一定になるように調製される必要があり、その結果、フローセルに注入される核酸分子の総量における１試料あたりの核酸の量が変動してしまうからである。

例えば、理想的な試料数（例えば４８試料）の１／３の試料数（例えば１６試料）でシーケンシングする場合、１試料あたりの核酸の量は、理想的な試料数にてシーケンシングした場合の３倍となる。その結果、１試料あたりに取得される配列情報のデータ量は、理想的な試料数にてシーケンシングした場合の３倍となることが見込まれる。

遺伝子の塩基配列の解析結果の品質を一定に保つためには、１試料あたりに取得される配列情報のデータ量が、シーケンシングランごとに変動しないことが望ましい。しかし、シーケンシングランに供される試料数の変動によって、１試料あたりに取得される配列情報のデータ量が変動してしまうとその結果に合わせて、遺伝子の塩基配列の解析に用いる既存の解析プログラムの改訂などが必要となる。

ＮＧＳを医療分野において利用し、被検者の疾患の診断や治療に役立てるためには、常に一定の品質の解析結果を出力することが重要である。そのためには、１回のシーケンシングランに供される検体数が変動する場合であっても、１試料あたりに取得される配列情報のデータ量を一定に保ち、既存の解析プログラムをそのまま使用することが望ましい。

本発明は、遺伝子検査において、測定試料を調製するための被検者由来の核酸を含む試料数が変動する場合であっても、被検者由来の核酸の配列情報に対して一定の品質の解析を効率的に行う解析方法などを実現することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る解析方法は、被検者由来の核酸を含む試料と、被検者由来ではない核酸を含む試料とを被検者由来の核酸を含む試料の数に応じて混合して、予め定められた核酸の量となるように調製された測定試料に含まれる核酸の配列情報を、シーケンサー（２）により取得する工程（Ｓ１）と、取得された配列情報に対して解析を行う工程（Ｓ３）と、を含み、解析を行う工程において、取得された配列情報のうち、被検者由来の核酸の配列情報に対して解析を行い（Ｓ５２）、取得された配列情報のうち、被検者由来ではない核酸の配列情報に対し、被検者由来の核酸の配列情報に対して行う解析の少なくとも一部を行わない（Ｓ５３）。

ここで、「被検者」とは、例えば、パネル検査などの遺伝子検査を受ける患者などを意図している。また、「測定試料」とは、シーケンシングに供するために調製される試料を意図している。また、「予め定められた核酸の量」とは、使用するシーケンサー２および使用する試薬について推奨されるプロトコルに基づいて決定された核酸の量を意図している。すなわち、「予め定められた核酸の量」は、１回のシーケンシングランに供する試料数として推奨される数の試料数が満たされている場合の核酸の量である。なお、「試料数」とは、配列情報が個別に取得される試料の数を意図している。例えば、１被検者について、組織から抽出された核酸を含む試料が１つ、および血液から抽出された核酸を含む試料が１つ調製された場合、１被検者あたりの試料数は２つとなる。

上記の構成によれば、測定試料は、被検者由来の核酸を含む試料と、被検者由来ではない核酸を含む試料とを混合して、予め定められた核酸の量となるように調製される。そして、取得された配列情報のうち、前記被検者由来の核酸の配列情報に対して解析を行い、被検者由来ではない核酸の配列情報に対し、被検者由来の核酸の配列情報に対して行う解析の少なくとも一部を行わない。

上記の解析方法を採用することにより、遺伝子検査において、測定試料を調製するための被検者由来の核酸を含む試料数が変動する場合であっても、被検者由来の核酸の配列情報に対して一定の品質の解析を効率的に行うことができる。

被検者由来の核酸の配列情報は、インデックス配列を含み、測定試料の核酸の配列情報のうち、インデックス配列を含む配列情報に対して解析を行う構成であってもよい。

被検者由来の核酸の配列情報は、複数の被検者由来の核酸の配列情報を含み、異なる被検者由来の核酸の配列情報には、異なるインデックス配列が含まれる構成であってもよい。

被検者由来ではない核酸の配列情報は、インデックス配列を含まない構成であってもよい。

測定試料の核酸の配列情報のうち、インデックス配列を含む配列情報に対して解析を行い（Ｓ５２）、インデックス配列を含まない配列情報に対し、インデックス配列を含む配列情報に対して行う解析の少なくとも一部を行わない（Ｓ５３）構成であってもよい。

測定試料の核酸の配列情報は、第１のインデックス配列を含む配列情報と、第１のインデックス配列とは異なる第２のインデックス配列を含む配列情報とを含み、第１のインデックス配列を含む配列情報に対して解析を行い、第２のインデックス配列を含む配列情報に対し、第１のインデックス配列を含む配列情報に対して行う解析の少なくとも一部を行わない構成であってもよい。

上記において、解析は、被検者由来の核酸の配列情報に基づいて前記被検者の遺伝子に関する情報を取得することを含んでいてもよい。また、上記において、被検者の遺伝子に関する情報は、配列情報に対応する遺伝子名、および遺伝子の変異情報を含んでいてもよい。

測定試料を調製する工程（Ｓ３０４ｂ）において、配列情報の品質を評価するための品質管理試料をさらに加えた測定試料が調製され、測定試料の核酸の配列情報のうち、品質管理試料の配列情報から、前記測定試料の品質に関する情報を取得するための処理を行う工程（Ｓ１１０）をさらに含む構成であってもよい。

品質管理試料の核酸は、前記被検者由来ではない核酸と同一であり、測定試料の核酸の配列情報のうち、被検者由来ではない核酸の配列情報の少なくとも一部に対して品質に関する情報を取得するための処理を行う工程をさらに含む構成であってもよい。

測定試料を調製する工程（Ｓ３０４ｂ）において用いられる被検者由来の核酸を含む試料の数によらず、測定試料における１試料由来の核酸の量はほぼ等しくてもよい。

配列情報を取得する工程（Ｓ１）において取得された測定試料の核酸の配列情報における１試料あたりの配列情報のデータ量はほぼ等しくてもよい。

これにより、被検者由来の核酸の配列情報の解析において、品質を一定に保つことができる。

配列情報を取得する工程（Ｓ１）において取得された測定試料の核酸の配列情報における１試料あたりの配列情報のデータ量は、測定試料の調製に用いた被検者由来の核酸を含む試料の数によらず、測定試料の核酸の配列情報のデータ量において所定の割合を占めていてもよい。

ここで、所定の割合とは、例えば、測定試料を調製するために推奨されている、被検者由来の核酸を含む試料数に応じて決定される値である。

測定試料の調製に用いた被検者由来の核酸を含む試料の数が変化した場合の、測定試料の核酸の配列情報における１試料あたりの配列情報のデータ量のばらつきは±１０％の範囲内であってもよい。

上記の構成によれば、遺伝子の塩基配列の解析結果の品質を、パネル検査などの遺伝子検査の検査結果として許容可能な範囲内におさめることができる。

配列情報を取得する工程（Ｓ１）において取得された配列情報のうち、被検者由来ではない核酸の配列情報のデータ量は、配列情報を取得する工程（Ｓ１）において取得された測定試料の核酸の配列情報における１試料あたりの配列情報のデータ量以上であってもよい。

被検者由来ではない核酸の配列情報のデータ量が増しても、被検者由来の核酸の配列情報の品質には影響しない。

核酸の量は、核酸のモル数であってもよい。核酸のモル数は、２６０ｎｍにおける吸光度などの測定値、平均分子量、および核酸のモル比吸光係数などに基づいて算出することができる。

測定試料に含まれる核酸の配列情報を取得する工程（Ｓ１）において、核酸を捕捉するための捕捉分子によって捕捉された測定試料の核酸の配列情報を取得し、捕捉分子は、測定試料に含まれる核酸の少なくとも一部と相補的な塩基配列を含んでいてもよい。

配列情報は、シーケンサーで読み取られた前記核酸の塩基配列であってもよい。

上記の課題を解決するために、本発明の別の態様に係る情報処理装置（１）は、制御部（１１）と記憶部（１２）を備える情報処理装置（１）であって、制御部（１１）は、被検者由来の核酸を含む試料と、被検者由来ではない核酸を含む試料とを前記被検者由来の核酸を含む試料の数に応じて混合して、予め定められた核酸の量となるように調製された測定試料の核酸の配列情報を、シーケンサー（２）から取得して記憶部（１２）に記憶し、取得された配列情報に対して解析を行うものであり、制御部は、取得された配列情報のうち、被検者由来の核酸の配列情報に対して解析を行い、取得された配列情報のうち、被検者由来ではない核酸の配列情報に対し、被検者由来の核酸の配列情報に対して行う解析の少なくとも一部を行わない。

上記の構成によれば、情報処理装置（１）は、配列情報を取得して、被検者由来の核酸の配列情報に対して解析し、被検者由来ではない核酸の配列情報に対し、被検者由来の核酸の配列情報に対して行う解析の少なくとも一部を行わない。これにより、例えば、遺伝子検査において、測定試料を調製するための被検者由来の核酸を含む試料数が変動する場合であっても、一定の品質の解析を効率的に行うことができる。

取得された配列情報に対して行われる解析は、取得した配列情報を参照配列に対してマッピングするアライメント処理（Ｓ１２）を含み、被検者由来ではない核酸の配列情報に対し、アライメント処理を行わない構成であってもよい。

例えば、被検者由来ではない核酸を含む試料として、バクテリオファージ由来の核酸である「ＰｈｉＸ ＤＮＡ」（イルミナ社）を用いた場合、アライメント処理を行う必要は無い。上記の構成によれば、不必要な処理を適切に省略することができる。

取得された配列情報に対して行われる解析は、核酸の変異を抽出する変異抽出処理（Ｓ１４）を含み、被検者由来ではない核酸の配列情報に対し、変異抽出処理を行わない構成であってもよい。

例えば、被検者由来ではない核酸を含む試料として、配列情報の品質を評価するための品質管理試料を用いた場合、変異抽出処理を行う必要は無い。上記の構成によれば、不必要な処理を適切に省略することができる。

上記の課題を解決するために、本発明の他の態様に係る遺伝子解析システム（１００）は、被検者由来の核酸を含む試料と、被検者由来ではない核酸を含む試料とを前記被検者由来の核酸を含む試料の数に応じて混合して、予め定められた核酸の量となるように調製された測定試料の核酸の配列情報を取得するシーケンサー（２）と、前記シーケンサー（２）により取得された前記配列情報に対して解析を行う情報処理装置（１）と、を備え、情報処理装置は、取得された前記配列情報のうち、前記被検者由来の核酸の配列情報に対して解析を行い、取得された配列情報のうち、被検者由来ではない核酸の配列情報に対し、被検者由来の核酸の配列情報に対して行う解析の少なくとも一部を行わない。

上記の構成によれば、シーケンサー（２）は、被検者由来の核酸を含む試料と、被検者由来ではない核酸を含む試料とを混合して、予め定められた核酸の量となるように調製された測定試料についてシーケンシングを行う。そして、情報処理装置（１）は、配列情報を取得して被検者由来の核酸の配列情報に対して解析した解析を行い、取得された配列情報のうち、被検者由来ではない核酸の配列情報に対し、被検者由来の核酸の配列情報に対して行う解析の少なくとも一部を行わない。

これにより、例えば、遺伝子検査において、測定試料を調製するための被検者由来の核酸を含む試料数が変動する場合であっても、一定の品質の解析を効率的に行うことができる。

上記の課題を解決するために、本発明の他の態様に係るプログラムは、被検者由来の核酸を含む試料と、被検者由来ではない核酸を含む試料とを前記被検者由来の核酸を含む試料の数に応じて混合して、予め定められた核酸の量となるように調製された測定試料の核酸の配列情報を、シーケンサー（２）により取得する工程（Ｓ１）と、取得された配列情報に対して解析を行う工程（Ｓ５２）と、をコンピュータに実行させ、解析を行う工程において、取得された配列情報のうち、被検者由来の核酸の配列情報に対して解析を行い（Ｓ５２）、取得された配列情報のうち、被検者由来ではない核酸の配列情報に対し、被検者由来の核酸の配列情報に対して行う解析の少なくとも一部を行わない（Ｓ５３）。

この構成によれば、例えば、遺伝子検査において、測定試料を調製するための被検者由来の核酸を含む試料数が変動する場合であっても、一定の品質の解析を効率的に行うことができる。

また、上記プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に入る。

本発明は、以下のように記載することも可能である。

本発明の一態様に係る解析方法は、被検者由来の核酸を含む試料と、被検者由来ではない核酸を含む試料とを混合して、予め定められた核酸の量となるように調製された測定試料に含まれる核酸の配列情報を取得する工程（Ｓ１）と、測定試料の調製に用いた被検者由来の核酸を含む試料の数によらず、被検者由来の核酸を含む１試料あたりの配列情報のデータ量が所定の量である配列情報を出力する工程（Ｓ２）と、を含む。

ここで、「被検者」とは、例えば、パネル検査などの遺伝子検査を受ける患者などを意図している。また、「測定試料」とは、シーケンシングに供するために調製される試料を意図している。また、「予め定められた核酸の量」とは、使用するシーケンサー２および使用する試薬について推奨されるプロトコルに基づいて決定された核酸の量を意図している。すなわち、「予め定められた核酸の量」は、１回のシーケンシングランに供する試料数として推奨される数の試料数が満たされている場合の核酸の量である。また、「所定の量」とは推奨される数の試料を用いて、測定試料が調製されているときに取得される、１試料あたりの配列情報のデータ量を意図している。

上記の構成によれば、測定試料は、被検者由来の核酸を含む試料と、被検者由来ではない核酸を含む試料とを混合して、予め定められた核酸の量となるように調製される。そして、測定試料中の核酸の配列情報を取得し、１試料あたりの配列情報のデータ量が所定の量である配列情報を出力する。

配列情報を解析した結果の信頼性を一定に保つためには、配列情報の品質が適切に評価される必要がある。上記の解析方法を採用することにより、遺伝子検査において、測定試料を調製するための被検者由来の核酸を含む試料数が変動する場合であっても、１試料あたりの配列情報のデータ量の変動を所定の範囲内におさめ、一定の品質の解析結果を出力することができる。よって、１回のシーケンシングランに供される測定試料を調製するための被検者由来の核酸を含む試料数が推奨される試料数より少ない場合であっても、１試料あたりの配列情報のデータ量の変動を所定の範囲内におさめることができる。

測定試料を調製する工程（Ｓ３０４ｂ）において、測定試料における被検者由来の核酸を含む１試料由来の核酸の量はほぼ等しくてもよい。

配列情報を出力する工程（Ｓ２）において、測定試料の調製に用いた被検者由来の核酸を含む試料の数によらず、１試料あたりの配列情報のデータ量が、取得された測定試料の核酸の配列情報のデータ量において所定の割合を占めていてもよい。

測定試料の調製に用いた被検者由来の核酸を含む試料の数が変化した場合の、１試料あたりの配列情報のデータ量のばらつきは±１０％の範囲内であってもよい。

上記の構成によれば、遺伝子の塩基配列の解析結果の品質を、パネル検査などの遺伝子検査の検査結果として許容可能な範囲内におさめることができる。

配列情報を取得する工程（Ｓ１）において取得された配列情報のうち、被検者由来ではない核酸の配列情報のデータ量は、１試料あたりの配列情報のデータ量以上であってもよい。

被検者由来ではない核酸の配列情報のデータ量が増しても、被検者由来の核酸の配列情報の品質には影響しない。

上記において、所定の割合は、測定試料を調製する工程（Ｓ３０４ｂ）において用いられた被検者由来の核酸を含む試料の数に依らない。

第一の測定試料は、第一の被検者群由来の核酸を含む試料と、被検者由来ではない核酸を含む試料とを混合して調製され、第二の測定試料は、第二の被検者群由来の核酸を含む試料と、被検者由来ではない核酸を含む試料とを混合して調製されており、第一の被検者群の被検者数と第二の被検者群の被検者数とが異なっていてもよい。

測定試料の調製に供される被検者群由来の核酸を含む試料の数が測定試料毎に変動しても、１試料あたりの配列情報のデータ量の変動は所定の範囲内におさまるため、被検者由来の核酸の配列情報の品質には影響しない。

測定試料中の被検者由来ではない核酸の量を、測定試料を調製する工程（Ｓ３０４ｂ）において用いられた、被検者由来の核酸を含む試料の数に応じて変えてもよい。

核酸の量は、核酸のモル数であってもよい。核酸のモル数は、２６０ｎｍにおける吸光度などの測定値、平均分子量、および核酸のモル比吸光係数などに基づいて算出することができる。

測定試料を調製する工程（Ｓ３０４ｂ）において、各測定試料に含まれる核酸の量は予め定められた核酸の量となってもよい。

測定試料に含まれる１試料あたりの核酸の量のばらつきは±１０％の範囲内であってもよい。

上記の構成によれば、遺伝子の塩基配列の解析結果の品質を、パネル検査などの遺伝子検査の検査結果として許容可能な範囲内におさめることができる。

測定試料中に含まれる被検者由来でない核酸の量は、少なくとも測定試料中に含まれる１試料あたりの核酸の量以上であってもよい。

これにより、測定試料の調製において被検者由来の核酸を含む試料数が不足しても、その分を被検者由来でない核酸によって補填することができる。

上記の課題を解決するために、本発明の別の態様に係る情報処理装置（１）は、制御部（１１）および記憶部（１２）を備える情報処理装置（１）であって、制御部（１１）は、被検者由来の核酸を含む試料と、被検者由来ではない核酸を含む試料とを混合して、予め定められた核酸の量となるように調製された測定試料の核酸の配列情報を取得して記憶部（１２）に記憶し、測定試料の調製に用いた被検者由来の核酸を含む試料の数によらず、被検者由来の核酸を含む１試料あたりの配列情報のデータ量が所定の量である配列情報を出力する。

上記の構成によれば、情報処理装置（１）は、測定試料の調製に用いた被検者由来の核酸を含む試料の数によらず、１試料あたりの配列情報のデータ量が所定の量である配列情報を解析する。

これにより、例えば、遺伝子検査において、測定試料を調製するための被検者由来の核酸を含む試料数が変動する場合であっても、１試料あたりの配列情報のデータ量の変動を所定の範囲内におさめ、一定の品質の解析結果を出力することができる。

上記の課題を解決するために、本発明の他の態様に係る遺伝子解析システム（１００）は、被検者由来の核酸を含む試料と、被検者由来ではない核酸を含む試料とを混合して、予め定められた核酸の量となるように調製された測定試料の核酸の配列情報を読み取るシーケンサー（２）と、配列情報を取得して解析した解析結果を出力する情報処理装置（１）と、を備え、測定試料の調製に用いた被検者由来の核酸を含む試料の数によらず、配列情報における１試料あたりの配列情報のデータ量が所定の量である。

上記の構成によれば、シーケンサー（２）は、被検者由来の核酸を含む試料と、被検者由来ではない核酸を含む試料と、を混合して、予め定められた核酸の量となるように調製された測定試料についてシーケンシングを行う。そして、情報処理装置（１）は、測定試料の調製に用いた被検者由来の核酸を含む試料の数によらず、１試料あたりの配列情報のデータ量が所定の量である配列情報を解析する。

これにより、例えば、遺伝子検査において、測定試料を調製するための被検者由来の核酸を含む試料数が変動する場合であっても、１試料あたりの配列情報のデータ量の変動を所定の範囲内におさめ、一定の品質の解析結果を出力することができる。

上記の課題を解決するために、本発明の他の態様に係るプログラムは、被検者由来の核酸を含む試料と、被検者由来ではない核酸を含む試料とを混合して、予め定められた核酸の量となるように調製された測定試料の核酸の配列情報であって、１試料あたりの配列情報のデータ量が、測定試料の核酸の配列情報のデータ量において所定の割合を占めるデータ量である配列情報を取得する工程（Ｓ１）と、配列情報を解析する工程（Ｓ１０９）と、解析結果を出力する工程（Ｓ１１１）と、をコンピュータに実行させ、核酸の配列情報を取得する工程（Ｓ１）において、測定試料の調製に用いた被検者由来の核酸を含む試料の数によらず、被検者由来の核酸を含む１試料あたりの配列情報のデータ量が所定の量である。

この構成によれば、例えば、遺伝子検査において、測定試料を調製するための被検者由来の核酸を含む試料数が変動する場合であっても、１試料あたりの配列情報のデータ量の変動を所定の範囲内におさめ、一定の品質の解析結果を出力することができる。

また、上記プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に入る。

本発明によれば、遺伝子検査において、測定試料を調製するための被検者由来の核酸を含む試料数が変動する場合であっても、被検者由来の核酸の配列情報に対して一定の品質の解析を効率的に行うことができる。

本発明の一実施形態に係る解析方法における処理の流れの概要を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係る解析方法による解析結果を含むレポートを作成する情報処理装置、シーケンサー、およびシーケンサーから取得した配列情報を管理・記憶する機能を備える補助装置からなるシステム構成例を示す図である。 情報処理装置およびシーケンサーからなるシステム構成例を示す図である。 図３に示す情報処理装置が、被検者由来の核酸の配列情報に対して解析を行う処理の流れの概要を示すフローチャートである。 シーケンサーおよび情報処理装置を備える遺伝子解析システムの構成例を示す図である。 遺伝子解析システムにおいて行われる主要な処理の例を示すシーケンス図である。 試料を収容する容器に付されたラベルの一例を示す図である。 試料を収容する容器に付されたラベルの他の一例を示す図である。 管理サーバに記憶されているデータのデータ構造の例を示す図である。 情報処理装置の構成の例を示す図である。 遺伝子パネルに関する情報の入力を受け付ける処理の流れの一例を示すフローチャートである。 遺伝子パネルに関する情報の入力に用いられるＧＵＩの例を示す図である。 遺伝子パネル関連情報データベースのデータ構造の例を示す図である。 遺伝子パネルに関する情報の入力に用いられるＧＵＩの別の例を示す図である。 疾患を識別するための識別情報の入力に用いられるＧＵＩの別の例を示す図である。 遺伝子パネルに関する情報を操作者が更新する場合に用いられるＧＵＩの例を示す図である。 遺伝子パネルに関する情報を操作者が更新する場合に用いられるＧＵＩの別の例を示す図である。 試料の遺伝子の塩基配列を解析するための処理の流れの一例を示すフローチャートである。 試料の遺伝子の塩基配列をシーケンサーによって解析するための前処理の手順の一例を説明するフローチャートである。 試料の遺伝子の塩基配列をシーケンサーによって解析するための前処理の手順の別の一例を説明するフローチャートである。 試料の遺伝子の塩基配列をシーケンサーによって解析するための前処理の手順の他の一例を説明するフローチャートである。 試料の遺伝子の塩基配列をシーケンサーによって解析するための前処理の手順の他の一例を説明するフローチャートである。 品質管理試料の一例を説明する図である。 遺伝子パネル関連情報データベースのデータ構造の例を示す図である。 品質管理試料の具体例を示す図である。 試料の断片化の工程（ａ）、およびインデックス配列およびアダプター配列の付与の工程（ｂ）の例について説明する図である。 ハイブリダイズの工程の一例について説明する図である。 解析対象となるＤＮＡ断片を回収する工程の一例について説明する図である。 フローセルに注入される測定試料を調製する手順の一例を説明するフローチャートである。 シーケンシングに供する測定試料の調製時に作成される測定試料シートの一例を示す図である。 解析対象となる被検者由来の試料のライブラリを複数混合することによって測定試料を調製する方法について説明する図である。 解析対象となる被検者由来の試料数が不足している場合の測定試料の調製方法の一例を説明する図である。 解析対象となる被検者由来の試料数が不足している場合の測定試料の調製方法の別の一例を説明する図である。 ＤＮＡ断片をフローセルに供する工程の一例について説明する図である。 試料ＤＮＡの塩基配列をシーケンサーによって解析する手順の一例を説明するフローチャートである。 解析対象となるＤＮＡ断片を増幅する工程の一例について説明する図である。 シーケンシング工程の一例について説明する図である。 図３２に示す方法で測定試料を調製した場合の情報処理装置の処理の流れの一例を示すフローチャートである。 図３３に示す方法で測定試料を調製した場合の情報処理装置の処理の流れの一例を示すフローチャートである。 情報処理装置による解析の流れの一例を説明するフローチャートである。 配列情報のファイルフォーマットの一例を示す図である。 （ａ）は、データ調整部によるアライメントを説明する図であり、（ｂ）は、データ調整部のアライメント結果のフォーマットの一例を示す図である。 参照配列データベースの構造例を示す図である。 参照配列データベースに含まれる参照配列（野生型の配列を示すものでないもの）に組み込まれる既知の変異の例を示す図である。 アライメントの詳細な工程の一例を説明するフローチャートである。 （ａ）は、スコア算出の一例を示す図であり、（ｂ）は、スコア算出の他の例を示す図である。 変異同定部が生成する結果ファイルのフォーマットの一例を示す図である。 変異データベースの構造の一例を示す図である。 変異データベース中の変異情報の構造の詳細例を示す図である。 （ａ）は、解析対象の遺伝子と位置情報との対応関係を示すテーブルであり、（ｂ）は、遺伝子パネルに関する情報に対応しない変異を、結果ファイルから除外した様子を示す図である。 薬剤検索部が変異に関する薬剤のリストを生成する処理の一例を示すフローチャートである。 薬剤データベースのデータ構造の例を示す図である。 薬剤データベースのデータ構造の例を示す図である。 薬剤検索部が変異に関する薬剤に関する情報を含むリストを生成する処理の一例を示すフローチャートである。 薬剤データベースのデータ構造の例を示す図である。 遺伝子パネルに関する情報の入力に用いられるＧＵＩの別の例を示す図である。 作成されるレポートの一例を示す図である。 品質評価指標の一例を示す図である。 遺伝子検査の流れの一例を示すフローチャートである。 複数の被検体由来の遺伝子の塩基配列を同時に解析するために行われる工程の一例を示す図である。 フローセルに注入されたＤＮＡ断片が捕捉分子によって捕捉された様子を示す模式図である。

〔実施形態１〕
本発明の一実施形態に係る解析方法は、遺伝子検査において品質が一定である解析結果を出力する方法である。この解析方法を適用すれば、１回のシーケンシングランに供される試料数が推奨される試料数より少ない場合であっても、１試料あたりの配列情報のデータ量が所定の範囲を超えて大きく変動することを回避して、一定の品質の解析結果を出力することができる。

（遺伝子検査の流れ）
はじめに、遺伝子検査がどのように行われるのかについて、図５９を用いて説明する。図５９は、遺伝子検査の流れの一例を示すフローチャートである。

被検者の診断および治療方法を決定するために遺伝子検査を受けることが有利であると考えられる場合、被検者の主治医は被検者にその旨を説明し、遺伝子検査を利用することに対する被検者による同意を得る（ステップＳ９１）。被検者が同意した場合、遺伝子検査における試料となる被検者の組織および血液の採取が行われる（ステップＳ９２）。採取された試料は、所定の容器に収容される。

次に、試料から抽出され遺伝子の前処理、およびシーケンシングが行われる（ステップＳ９３）。そして、シーケンシングの結果得られた配列情報が解析され、解析対象の遺伝子における異常が検出され（ステップＳ９４）、遺伝子検査の品質を示す品質評価指標、および検出された異常に関する情報を含むレポートが作成される（ステップＳ９５）。

その後、遺伝子検査における複数人の専門家で構成されたエキスパートパネルによる、レポートに含まれる情報の意義付けがなされる（ステップＳ９６）。被検者の主治医は、レポートに基づいて遺伝子検査の結果を被検者に説明し、被検者と相談の上で治療方法の選択を行う（ステップＳ９７）。

（解析方法の概要）
本発明の一実施形態に係る解析方法の概要について、図１を用いて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る解析方法における処理の流れを示すフローチャートである。

ステップＳ１は、予め定められた核酸の量となるように調製された測定試料に含まれる核酸の配列情報を取得する工程である。測定試料は、被検者由来の核酸を含む試料を用いて調製され得る。被検者由来の核酸を含む試料は、例えば、被検者（例えば患者など）から採取された組織および血液などから、ＤＮＡおよびＲＮＡなどの核酸を任意の公知の方法を用いて抽出したものである。なお、シーケンシングとは、前処理にて回収された解析対象となる１または複数の遺伝子の断片（解析対象がＤＮＡである場合はＤＮＡ断片）の塩基配列を読み取り、配列情報を生成する処理を含んでいる。

なお、測定試料とは、シーケンサー２によるシーケンシングに供するために調製される試料を意図している。被検者由来の試料の核酸の量が、予め定められた核酸の量に満たない場合、被検者由来ではない試料を混合することによって、予め定められた核酸の量となるように測定試料が調製される。

ここで、「被検者由来ではない核酸」とは、例えば、ウイルス由来、微生物由来、植物由来、および昆虫由来の核酸などを意図している。「被検者由来ではない核酸」としては、例えば、イルミナ社から提供されている「ＰｈｉＸ ＤＮＡ」などが好適に使用され得る。ＰｈｉＸ ＤＮＡは、バクテリオファージ由来の核酸であり、分子量が小さく、配列に高い多様性がある、という特徴を備えている。

また、「予め定められた核酸の量」とは、使用するシーケンサー２および使用する試薬について推奨されるプロトコルに基づいて決定された核酸の量を意図している。すなわち、「予め定められた核酸の量」は、１回のシーケンシングランに供する試料数として推奨される数の試料数が満たされている場合の核酸の量である。「予め定められた核酸の量」は、シーケンシングの結果得られる塩基配列の解析結果の品質が一定以上であることを担保するためのものであり、上限量および下限量との間の量として規定される量であってもよい。

配列情報は、例えば、フローセルの流路の表面に設けられた捕捉分子によって捕捉された核酸の配列情報である。配列情報の取得は、所定のフローセルに測定試料を注入する作業、およびフローセルをシーケンサー２にセットする作業の他は、シーケンサー２によって実行される。ある場合において、核酸を捕捉するための捕捉分子は、シーケンサー２に適用することが推奨されている所定のフローセルなどの固相の表面に固定されている。なお、捕捉分子は、測定試料に含まれる核酸の少なくとも一部と相補的な塩基配列を含んでいる。

上記ステップＳ１に含まれる作業の一部（例えば、フローセルに測定試料を注入する作業およびフローセルをシーケンサー２にセットする作業）は、シーケンサー２のオペレータ、あるいは、検査担当者によって行われている。しかし、ステップＳ１の作業のいずれかを、以下に示すような１または複数の作業ロボットによって行う構成であってもよい。
・（作業ロボット１）測定試料の調製に使用する被検者由来の核酸を含む試料、および被検者由来ではない核酸を含む試料がセットされ、それぞれに含まれる核酸のモル濃度が入力されると、自動的に予め定められた核酸の量となるようにそれぞれの試料を分注して測定試料を調製する。
・（作業ロボット２）調製された測定試料をフローセルに注入する。
・（作業ロボット３）シーケンサー２内の所定の位置にフローセルを搬送しセットする。

ステップＳ２は、測定試料の調製に用いた被検者由来の核酸を含む試料の数によらず、１試料あたりの配列情報のデータ量が、所定の量である配列情報を出力する工程である。ここで、「所定の量」とは、上限量および下限量との間の量として規定される量であってもよい。所定のデータ量とは、ステップＳ１にて取得された配列情報のデータ量における所定の割合を占めるデータ量である。この工程は、シーケンシングの一部であり、シーケンサー２によって実行される。

例えば、測定試料を調製するために推奨されている、被検者由来の核酸を含む試料数が３であれば、１試料あたりの配列情報のデータ量は、取得された配列情報のデータ量においておよそ１／３（すなわち、およそ３３％）を占める。測定試料を調製するために推奨されている、被検者由来の核酸を含む試料数が８であれば、１試料あたりの配列情報のデータ量は、取得された配列情報のデータ量においておよそ１／８（すなわち、およそ１２．５％）を占める。このように、所定の割合とは、測定試料を調製するために推奨されている、被検者由来の核酸を含む試料数に応じた値である。

なお、測定試料の調製に用いた被検者由来の核酸を含む試料の数が変化した場合の、１試料あたりの配列情報のデータ量のばらつきは±１０％の範囲内であることが望ましい。この場合、取得された配列情報のうち、被検者由来ではない核酸の配列情報のデータ量が、少なくとも配列情報中に含まれる１試料あたりの核酸の配列情報のデータ量に相当する量またはそれ以上となってもよい。

ステップＳ５は、配列情報を解析し、解析結果を出力する工程である。この工程は、情報処理装置１によって実行される。なお、情報処理装置１は、読み取られた塩基配列データに基づいてシーケンサー２によって生成・出力された、解析対象となる配列情報に対して解析を行うコンピュータである。なお、塩基配列データとは、シーケンシングによって得られたポリヌクレオチド配列データを意味しており、シーケンサー２から出力される塩基配列データを指している。

遺伝子の塩基配列の解析結果の品質を一定に保つためには、配列情報の品質が適切に評価される必要がある。しかし、１試料あたりに取得される配列情報のデータ量が変動すれば、その変動に合わせて、配列情報の品質を評価するための指標も変動させなければならない、という問題が生じる。

例えば、配列情報の品質を評価するための指標の１つにデプス（ｄｅｐｔｈ）が挙げられる。デプスは、解析対象の遺伝子に含まれる各塩基について、その塩基を読み取った配列情報の総数に基づく品質評価指標である。一般的に、デプスに関する基準値は、理想的な試料数でシーケンシングされた場合に合わせて予め精密に設定されており、デプスが所与の基準値以上であるか否かによって、配列情報の品質が評価される。遺伝子の塩基配列の解析結果の品質を一定に保つためには、１回のシーケンシングランに供される試料数の変動に合わせて、遺伝子の塩基配列の解析に用いる既存の解析プログラムにおけるデプスの基準値を変更しなければならない。

図１のステップＳ１〜Ｓ４を採用することにより、遺伝子検査において、１回のシーケンシングランに供される試料数が推奨される試料数より少ない場合であっても、１試料あたりの配列情報のデータ量の変動を所定の範囲内におさめ、一定の品質の解析結果を出力することができる。

さらに、１試料あたりに取得される配列情報のデータ量が変動すれば、その変動に合わせて、解析対象の遺伝子における異常を検出するための基準も変動させなければならない、という問題も生じる。

例えば、パネル検査の検出対象となる遺伝子の異常には、一塩基多型（ＳＮＰ、Single Nucleotide Polymorphism）、およびコピー数多型（ＣＮＶ、Copy Number Variation）などの多型も含まれる。１試料あたりに取得される配列情報のデータ量の変動によって多型を検出する精度にばらつきが生じないように、１回のシーケンシングランに供される試料数に合わせて、遺伝子の塩基配列の解析に用いる既存の解析プログラムにおける多型を検出する基準を設定しなければならない。

図１のステップＳ１〜Ｓ４を採用することにより、１回のシーケンシングランに供される検体数が変動する場合であっても、１試料あたりに取得される配列情報のデータ量が一定であるため、既存の解析プログラムをそのまま使用することができる。

（システム構成例）
図２は、本発明の一実施形態に係る解析方法による解析結果を含むレポートを作成する情報処理装置１、シーケンサー２、およびシーケンサー２から取得した配列情報を管理・記憶する機能を備える補助装置２ａからなるシステム構成例を示す図である。シーケンサー２が生成した配列情報は、例えば、シーケンサー２に接続された補助装置２ａが備える記憶装置２１ａに格納される。情報処理装置１は、記憶装置２１ａから解析対象の配列情報を取得する構成であってもよい。情報処理装置１は、シーケンサー２が生成した配列情報を解析し、遺伝子異常の有無を解析する。なお、補助装置２ａは、シーケンサー２から取得した配列情報を被検者毎または試料毎に仕分けて記憶装置２１ａに格納してもよい。情報処理装置１は、解析の対象となる配列情報を、通信回線を介して補助装置２ａから受信してもよい。

なお、情報処理装置１が、図２の補助装置２ａの機能を備える構成であってもよい。この場合、図３に示すように、情報処理装置１およびシーケンサー２からなるシステム構成であればよい。シーケンサー２が生成した配列情報は、情報処理装置１が備える記憶部１２に格納される。情報処理装置１は、シーケンサー２が生成した配列情報を取得し、配列情報を被検者毎または試料毎に仕分けて記憶部１２に格納してもよい。

補助装置２ａの機能を備えている情報処理装置１が、被検者由来の核酸の配列情報に対して解析を行う処理の流れについて図４を用いて説明する。図４は、図３に示す情報処理装置１が、被検者由来の核酸の配列情報に対して解析を行う処理の流れの概要を示すフローチャートである。情報処理装置１は、シーケンサー２から取得した配列情報のうち、被検者由来の核酸の配列情報のみを対象として解析を行う。すなわち、情報処理装置１は、被検者由来の核酸の配列情報であれば（ステップＳ５１にてＹＥＳ）解析を行い（ステップＳ５２）、被検者由来ではない核酸の配列情報であれば（ステップＳ５１にてＮＯ）、被検者由来の核酸の配列情報に対して行う解析の少なくとも一部を行わない（ステップＳ５３）。

被検者由来の核酸の配列情報であるか否かの判別のために、図１のステップＳ１において取得される配列情報のうち、被検者由来の核酸の配列情報にはインデックス配列が含まれている。それゆえ、シーケンサー２から取得した配列情報の中から、被検者由来の核酸の配列情報を選択的に抽出し、解析を行うことができる。

以下、本発明の一実施形態について、詳細に説明する。

（遺伝子解析システム１００の適用例）
まず、本発明の一実施形態に係る情報処理装置１を含む遺伝子解析システム１００の概略について、図５を用いて説明する。図５は、シーケンサー２および情報処理装置１を備える遺伝子解析システム１００の構成例を示す図である。遺伝子解析システム１００は、遺伝子の配列情報を解析するシステムであって、情報処理装置１、シーケンサー２、および管理サーバ３を備えている。

図５に示す遺伝子解析システム１００は、検査機関１２０において実行される解析全般を管理する解析システム管理機関１３０、および医療機関２１０からの解析依頼に応じて、提供された試料を解析して、解析結果を医療機関２１０に提供する検査機関１２０において適用されている。

検査機関１２０は、医療機関２１０から提供された試料を検査・解析し、解析結果に基づいたレポートを作成し、医療機関２１０に該レポートを提供する機関である。図５に示す例では、検査機関１２０には、シーケンサー２、および情報処理装置１などが設置されているがこれに限定されない。例えば、検査機関１２０が、情報処理装置１が設置されている施設とシーケンサー２が設置されている別の施設とを備える構成であってもよい。

解析システム管理機関１３０は、遺伝子解析システム１００を利用する各検査機関１２０において実行される解析全般を管理する機関である。解析システム管理機関１３０は、検査機関１２０と同一の機関であってもよい。

医療機関２１０は、医師、看護師、薬剤師等が患者に対して診断、治療、調剤等の医療行為を行う機関であり、例えば、病院、診療所、薬局等が挙げられる。

なお、図５は、検査機関１２０と医療機関２１０とが個別の機関である場合を例示しているが、検査機関１２０および医療機関２１０が一体となった施設、例えば、大学病院などにおいても、遺伝子解析システム１００を好適に利用することが可能である。

（遺伝子解析システム１００を適用例における処理）
続いて、図５に示す遺伝子解析システム１００の適用例における処理の流れについて、図６を用いてより具体的に説明する。図６は、遺伝子解析システム１００において行われる主要な処理の例を示すシーケンス図である。なお、図６に示された処理は、各機関で行われる処理の一部分に過ぎない。

＜遺伝子解析システム利用の申請および利用開始＞
まず、遺伝子解析システム１００の利用を希望する検査機関１２０は、情報処理装置１を導入する。そして、遺伝子解析システム１００の利用を解析システム管理機関１３０に申請する（ステップＳ１０１）。Ｓ１０１は省略可能である。例えば、解析システム管理機関１３０が検査機関１２０と同一である場合、Ｓ１０１は省略される。

検査機関１２０および解析システム管理機関１３０は複数の契約種別の中から、遺伝子解析システム１００の利用に関して、事前に所望の契約を締結することができる。例えば、解析システム管理機関１３０から検査機関１２０に提供されるサービス内容、解析システム管理機関１３０が検査機関１２０に対して請求するシステム利用料の決定方法、およびシステム利用料の支払い方法などが異なる複数の契約種別から選択されたものであってもよい。解析システム管理機関１３０の管理サーバ３は、検査機関１２０からの申請に応じて、検査機関１２０との間で締結された契約の内容を特定する（ステップＳ１０２）。Ｓ１０２は省略可能である。例えば、解析システム管理機関１３０が検査機関１２０と同一である場合、Ｓ１０２は省略される。

次に、解析システム管理機関１３０によって管理されている管理サーバ３は、契約を締結した検査機関１２０の情報処理装置１に対して、検査機関ＩＤを付与し、各種サービスの提供を開始する（ステップＳ１０３）。Ｓ１０３は省略可能である。例えば、解析システム管理機関１３０が検査機関１２０と同一である場合、Ｓ１０３は省略される。解析システム管理機関１３０が検査機関１２０と同一である場合、検査機関ＩＤや各種サービスは、検査機関１２０自身で管理される。

情報処理装置１は、遺伝子の塩基配列の解析処理、および該解析の結果に基づくレポートの作成などを制御するためのプログラムや情報等を、管理サーバ３から受信する。これにより、検査機関１２０は、解析システム管理機関１３０から各種サービスを受けることが可能となる。そして、情報処理装置１は、入力された遺伝子パネルに関する情報に適合した、解析結果およびレポートなどを出力できる。解析システム管理機関１３０が検査機関１２０と同一である場合、遺伝子の塩基配列の解析処理、および該解析の結果に基づくレポートの作成などを制御するためのプログラムや情報等は、検査機関１２０自身で管理される。

遺伝子パネルは、多くの場合、プライマーやプローブなどの一揃いの試薬を含んでいる。なお、遺伝子パネルは、遺伝子に生じた変異、一塩基多型（ＳＮＰ、Single Nucleotide Polymorphism）、およびコピー数多型（コピー数異常）（ＣＮＶ、Copy Number Variation）などの多型を解析するために用いられてもよい。また、遺伝子パネルは、解析対象遺伝子全体の変異などの量に関する情報（Tumor Mutation Burdenなどとも呼ばれる）の出力や、メチル化頻度の算出に用いられてもよい。

なお、本明細書において、「遺伝子パネル」とは、複数の遺伝子における複数の異常を一括で分析することが可能であり、複数の疾患に関する試料を検査可能な遺伝子パネルである。このような遺伝子パネルは、「マルチパネル」および「ラージパネル」とも呼称され、複数の疾患に関連する遺伝子を解析対象とする遺伝子パネルである。このような遺伝子パネルにおいては、塩基長が１０Ｍｂ（１０００万塩基）以上のエクソン領域から読み取られた塩基配列が解析対象となる。

＜検査機関１２０への解析依頼＞
医療機関２１０では、医師等が必要に応じて、被検者の病変部位の組織および血液などの試料を採取する。採取した試料の解析を検査機関１２０に依頼する場合、例えば、医療機関２１０に設けられた通信端末５から解析依頼が送信される（ステップＳ１０５）。検査機関１２０に試料の解析を依頼する場合、医療機関２１０は、解析依頼の送信とともに、試料毎に付与された試料ＩＤを検査機関１２０に提供する。試料毎に付与された試料ＩＤは、各試料が採取された被検者に関する情報（例えば、患者ＩＤなど）および該被検者の疾患を識別するための識別情報（例えば、疾患名および疾患ＩＤ）などと各試料とを対応付けるものである。なお、医療機関２１０から検査機関１２０に、試料ＩＤと共に、被検者ＩＤおよび疾患ＩＤなども送信されてもよい。検査機関１２０では、試料ＩＤおよび被検者ＩＤと疾患ＩＤとが対応付けて管理される。

以下では、医療機関２１０が、パネル検査を検査機関１２０に解析を依頼する場合を例に挙げて説明する。なお、パネル検査は臨床検査に限らず、研究用途の検査も含む。

なお、本明細書において「被検者」とは、ヒトを意図している。しかしながら、本発明の概念はヒト以外の任意の動物などの生物由来のゲノムに適用でき、医療、獣医学および動物科学などの分野においても有用である。

医療機関２１０から遺伝子パネル検査が依頼される場合、所望の遺伝子パネルが指定されてもよい。それゆえ、図６のステップＳ１０５において医療機関２１０から送信される解析依頼には、遺伝子パネルに関する情報が含まれ得る。ここで、遺伝子パネルに関する情報は、遺伝子パネルを特定するために用いられ得る情報であればよく、例えば遺伝子パネル名、およびパネル検査における解析対象の遺伝子の名などであってよい。

＜検査機関１２０での解析＞
情報処理装置１は、医療機関２１０から解析依頼を受信する（Ｓ１０６）。さらに、情報処理装置１は、該解析依頼の送信元である医療機関２１０から試料を受け取る。医療機関２１０（および検査機関１２０）では、被検者名、被検者ＩＤ、疾患名、疾患ＩＤ、および試料ＩＤなどを関連付けて記録・管理している。

医療機関２１０から提供される試料は、図７および図８に示すような容器に収容されている。図７は、試料を収容する容器Ｐ１に付されたラベルＬ１の一例を示す図である。試料を収容する各容器Ｐ１には、被検者ＩＤおよび試料ＩＤなどが表示されたラベルＬ１が付されており、このラベルＬ１にはバーコードＬ１１などの記録手段が表示されている。ラベルＬ１に表示されているバーコードＬ１１などの記録手段を読み取ることにより、被検者の被検者ＩＤ、試料ＩＤ、および疾患の識別情報である疾患ＩＤなどを取得することが可能である。なお、バーコードＬ１１の読み取りは、検査担当者によって人為的に行われてもよいし、情報処理装置１によって自動的に行われてもよい。

あるいは、図８に示すように、各容器Ｐ１には被検者ＩＤおよび試料ＩＤなどが表示されたラベルＬ２が付されており、このラベルＬ２にＲＦＩＤタグＬ２１などの記録手段が添付されている構成であってもよい。ラベルＬ２に添付されているＲＦＩＤタグＬ２１などの記録手段を読み取ることにより、被検者の被検者ＩＤ、試料ＩＤ、および被検者の疾患の識別情報である疾患ＩＤを取得することが可能である。なお、図７および図８では、被検者から採取された組織を収容する容器の例を示したが、被検者から採取された血液を収容する容器についても同様である。

検査機関１２０が医療機関２１０から依頼を受ける解析において用いられ得る遺伝子パネルは複数あり、かつ、解析対象の遺伝子群は遺伝子パネル毎に決まっている。検査機関１２０は、複数の遺伝子パネルを解析の目的に合わせて使い分けることも可能である。すなわち、医療機関２１０から提供された第１試料について、第１の解析対象遺伝子群を解析するためには第１遺伝子パネルが使用され、第２試料について、第２の解析対象遺伝子群を解析するためには第２遺伝子パネルが使用され得る。

情報処理装置１は、操作者から、試料を解析するために使用する遺伝子パネルに関する情報の入力を受け付ける（ステップＳ１０７）。

検査機関１２０では、受け取った試料に対して遺伝子パネルを用いて前処理を行い、シーケンサー２を用いたシーケンシングが行われる（ステップＳ１０８）。

また、検査機関１２０では、被検者由来の試料のシーケンシングとは別に、遺伝子パネルに対応する所定の品質管理試料に対して遺伝子パネルを用いて前処理を行い、シーケンサー２を用いたシーケンシングを行う（ステップＳ１０８）ことにより、精度管理を行っている。

品質管理試料を前処理、シーケンシング、および配列解析などの遺伝子検査に供した場合の結果は、パネル検査の品質評価指標として利用される。

遺伝子パネル毎に、１または複数の品質管理試料が対応付けられていてもよく、例えば、遺伝子パネル毎に、対応する品質管理試料が予め調製されていてもよい。また、品質管理試料は単独で測定してもよいし、医療機関２１０から提供された試料と共に測定してもよい。

前処理とは、測定試料を調製するための一連の処理である。前処理は、図１のステップＳ１〜Ｓ２に相当し、試料に含まれるＤＮＡなどの遺伝子を断片化して、断片化された遺伝子を回収する処理などが含まれる。また、シーケンシングとは、図１のステップＳ３に相当し、前処理にて回収された解析対象となる１または複数のＤＮＡ断片の塩基配列を読み取る処理を含んでいる。シーケンサー２によるシーケンシングによって読み取られた塩基配列データ含む配列情報のうち、解析対象となる配列情報は情報処理装置１に入力される。なお、前処理には、被検者由来の試料、および被検者由来ではない試料に含まれるＤＮＡなどの遺伝子を断片化して、断片化された遺伝子を回収する処理が含まれる。

シーケンサー２は、遺伝子の塩基配列の読み取り工程に関する品質評価指標であるクオリティスコアを含む配列情報を情報処理装置１に出力してもよい。また、シーケンサー２は、解析対象となるＤＮＡ断片の増幅工程に関する品質評価指標であるクラスター濃度を情報処理装置１に出力してもよい。なお、「クオリティスコア」、および「クラスター濃度」については、後に説明する。

情報処理装置１は、シーケンサー２から配列情報を取得して、遺伝子の塩基配列の解析を行う（ステップＳ１０９）。

なお、品質管理試料もまた、医療機関２１０から提供された試料のパネル検査において行われる工程と同じ工程にて処理される。これにより、品質管理試料の遺伝子の配列情報も医療機関２１０から提供された試料と同様に解析される。品質管理試料を解析した結果に基づいて、パネル検査の品質を評価するための品質評価指標が生成される。

次に、情報処理装置１は、品質管理部１１７によって生成された品質評価指標に基づいて、パネル検査の品質を評価する（ステップＳ１１０）。具体的には、情報処理装置１は、図１０の品質評価基準１２６に記憶されている品質評価指標毎に設定された評価基準と、生成された品質評価指標とを比較した比較結果に基づいて、各パネル検査の品質が評価され得る。

なお、品質管理試料は、被検者由来ではない核酸を含む試料である。情報処理装置１は、測定試料の核酸の配列情報のうち、被検者由来ではない核酸を含む試料の配列情報の少なくとも一部に対して品質に関する情報を取得するための処理を行ってもよい。この場合、被検者由来ではない核酸を含む試料の配列情報の少なくとも一部が、品質管理試料の配列情報の代替として用いられる。

情報処理装置１は、ステップＳ１０９における解析結果、および品質管理試料を解析した結果に基づいて生成された指標に基づいてレポートを作成し（ステップＳ１１１）、作成したレポートを通信端末５に送信する（ステップＳ１１２）。レポートには、例えば、配列情報のアライメント結果のデータ、および同定された遺伝子変異等に関するデータ等の情報処理装置１が解析した結果のデータ自身、およびパネル検査の品質に関する情報が含まれていてもよい。

なお、作成したレポートは検査機関１２０にて印刷されてもよく、例えば、検査機関１２０は作成されたレポートを紙媒体として医療機関２１０へ送付してもよい。

遺伝子解析システム１００を利用する検査機関１２０の情報処理装置１は、管理サーバ３に、解析に用いた遺伝子パネルに関する情報、解析した遺伝子に関する情報、解析実績、および、行われた遺伝子検査について生成された品質評価指標などを通知する（ステップＳ１１４）。Ｓ１１４は省略可能である。例えば、解析システム管理機関１３０が検査機関１２０と同一である場合、Ｓ１１４は省略される。この場合、検査機関１２０自身が、解析実績・品質評価指標などを管理する。

管理サーバ３は、例えば通信回線４を介して、遺伝子解析システム１００を利用する各検査機関１２０の情報処理装置１から、検査機関ＩＤ、遺伝子パネルＩＤ、遺伝子ＩＤ、および解析実績などを取得する。また、管理サーバ３は、取得した検査機関ＩＤ、遺伝子パネルＩＤ、遺伝子ＩＤ、解析実績、および品質評価指標などを対応付けて記憶する（ステップＳ１１５）。Ｓ１１５は省略可能である。例えば、解析システム管理機関１３０が検査機関１２０と同一である場合、Ｓ１１５は省略される。この場合、検査機関１２０自身が、解析実績・品質評価指標などを管理する。

なお、検査機関ＩＤは、遺伝子の配列解析を行う検査機関１２０を特定する情報であり、情報処理装置１を利用する検査機関１２０に所属している操作者毎に付与されている識別情報である操作者ＩＤであってもよい。

遺伝子パネルＩＤは、解析対象の遺伝子の解析に用いる遺伝子パネルを特定するために付与される識別情報である。遺伝子パネルに付与された遺伝子パネルＩＤは、遺伝子パネル名および該遺伝子パネルを提供している会社名などと対応付けられる。

遺伝子ＩＤは、解析対象の遺伝子を特定するために遺伝子毎に付与された識別情報である。

解析実績は、遺伝子の配列情報の解析状況に関する情報である。解析実績は、例えば、情報処理装置１において所定の遺伝子パネルを用いた解析が実行された配列解析回数であってもよいし、解析された遺伝子数であってもよいし、同定された遺伝子変異の数などの累計であってもよい。あるいは、解析において処理されたデータ量に関する情報であってもよい。

管理サーバ３は、所定の期間（例えば、日、週、月、年など任意の期間）における解析実績を検査機関１２０毎に集計し、集計結果および契約種別に応じたシステム利用料を決定する（ステップＳ１１６）。解析システム管理機関１３０は、決定したシステム利用料を検査機関１２０に対して請求し、システム利用料を解析システム管理機関１３０に支払うように要求してもよい。Ｓ１１６は省略可能である。例えば、解析システム管理機関１３０が検査機関１２０と同一である場合、Ｓ１１６は省略される。

（遺伝子解析システム１００の構成例）
遺伝子解析システム１００は、遺伝子の配列情報を解析するシステムであって、少なくとも情報処理装置１と、管理サーバ３とを備える。情報処理装置１はイントラネットおよびインターネットなどの通信回線４を介して管理サーバ３と接続されている。

（シーケンサー２）
シーケンサー２は、試料に含まれる遺伝子の塩基配列を読み取るために利用される塩基配列解析装置である。

本実施形態に係るシーケンサー２は、好ましくは、次世代シーケンシング技術を用いたシーケンシングを行う次世代シーケンサー、または第３世代のシーケンサーであることが好ましい。次世代シーケンサーは、近年開発の進められている一群の塩基配列解析装置であり、クローン的に増幅したＤＮＡテンプレートまたは単独ＤＮＡ分子をフローセル内で大量に並列処理を行うことによって、飛躍的に向上した解析能力を有している。

また、本実施形態において使用可能なシーケンシング技術は、同一の領域を重複して読むこと（ディープシーケンシング）により複数のリードを取得するシーケンシング技術であり得る。

本実施形態において使用可能なシーケンシング技術の例としては、イオン半導体シーケンシング、パイロシーケンシング（pyrosequencing）、可逆色素ターミネータを使用するシーケンシング・バイ・シンセシス（sequencing-by-synthesis）、シーケンシング・バイ・リゲーション（sequencing-by-ligation）、およびオリゴヌクレオチドのプローブ結紮によるシーケンシングなど、１シーケンシングラン当たりに多数のリードを取得可能なシーケンシング技術が挙げられる。また、特定の領域の塩基配列ではなく、ゲノム全体の塩基配列を解析するホールゲノムシークエンス（whole genome sequencing）に本発明を適用してもよい。ホールゲノムシークエンスは、複数の疾患に関連する遺伝子を解析対象とする遺伝子パネルに適用され、１０Ｍｂ（１０００万塩基）以上のエクソン領域から塩基配列を読み取ることが可能である。

シーケンシングに用いるシーケンシングプライマーは特に限定されず、目的の領域を増幅させるのに適した配列に基づいて、適宜設定される。また、シーケンシングに用いられる試薬についても、用いるシーケンシング技術およびシーケンサー２に応じて好適な試薬を選択すればよい。前処理からシーケンシングまでの手順については、後に具体例を挙げて説明する。

（管理サーバ３）
次に、管理サーバ３に格納されているデータについて、図９を用いて説明する。図９は、管理サーバ３に記憶されているデータのデータ構造の例を示す図である。解析システム管理機関１３０は、図９に示す各データに基づいて、各検査機関に請求するシステム利用料を決定する。管理サーバ３は、遺伝子の配列解析を行う検査機関１２０を特定する情報（例えば、検査機関ＩＤ）と、使用された遺伝子パネルに関する情報と、遺伝子の配列の解析状況に関する情報（例えば、解析実績）とを含む情報を、情報処理装置１から通信回線４を介して受信する。なお、図９では、「遺伝子パネルＡ」は「Ａパネル」、「遺伝子パネルＢ」は「Ｂパネル」などと表記されており、「遺伝子パネルＩＤ」は「パネルＩＤ」と表記されている。

データ３Ａでは、遺伝子解析システム１００を利用する検査機関の名称と、検査機関毎に付与された検査機関ＩＤとが関連付けられている。データ３Ｂでは、解析システム管理機関１３０が検査機関１２０との間で締結する契約の種別と、各契約を締結した検査機関に対して提供されるサービス（例えば、使用可能な遺伝子パネル）と、システム利用料とが関連付けられている。

例えば、検査機関「Ｐ機関」が解析システム管理機関１３０との間で「プラン１」の契約を締結している場合、解析システム管理機関１３０は検査機関Ｐに対して、動作回数に応じた利用料を請求する。なお、「動作回数」とは、例えば、情報処理装置１が行ったパネル検査の回数である。遺伝子解析システム１００の利用を開始する場合、検査機関Ｐは、検査機関Ｐの検査機関ＩＤおよびパスワードを用いて、遺伝子解析システム１００にログインする。管理サーバ３は、ログイン時に入力された検査機関ＩＤに基づいて、検査機関名、および契約種別などを特定することができる。

「プラン３」は、「プラン１」に「ＣＤｘ用途」に用いることが可能な補助情報の提供が付加された、「プラン１」の上位プランである。したがって、「プラン３」の契約を締結するためには、「プラン１」の契約を締結するための費用よりも高額であってもよい。

「プラン３」の契約を締結した検査機関に対しては、コンパニオン診断（ＣＤｘ）に適用可能な薬剤の奏功性に関連する補助情報を含むレポートを作成するために必要なＣＤｘ情報が提供される（図６のＳ１０４参照）。例えば、検査機関「Ｑ機関」が解析システム管理機関１３０との間で「プラン３」の契約を締結している場合、管理サーバ３は、検査機関Ｑが遺伝子解析システム１００にログインする時に入力された検査機関ＩＤに基づいて、検査機関名、および契約種別などを特定し、ＣＤｘに適用可能な薬剤の奏功性に関連する補助情報を検査機関Ｑに対して提供する。これにより、検査機関Ｑは、医療機関２１０に対して、ＣＤｘに適用可能な薬剤の奏功性に関連する補助情報を含むレポートを提供することができる。

データ３Ｃ〜３Ｅはそれぞれ、遺伝子解析システム１００を利用する検査機関が２０１７年８月１日〜２０１７年８月３１日までの期間に行った動作回数、解析した遺伝子、および同定した遺伝子変異の総数、に関する解析実績である。これらの解析実績は、情報処理装置１から管理サーバ３に送信され、管理サーバ３において記憶される。解析システム管理機関１３０は、これらの解析実績のデータに基づいて、各検査機関に請求するシステム利用料を決定する。実績の集計期間は、上記に限らず、日、週、月、年など任意の期間で集計すればよい。

なお、解析システム管理機関１３０がシステム利用料を決定する場合、検査に用いられた遺伝子パネルを提供（例えば、製造または販売）する会社によって提供したものであるかに応じて、システムの利用料を変えてもよい。この場合、管理サーバ３には、データ３Ｆを記憶しておけばよい。データ３Ｆでは、「Ａ社」、「Ｂ社」などの遺伝子パネルを提供する会社名と、遺伝子パネルＩＤと、およびシステム利用料に関する取り決め（例えば、システム利用料の要否など）とが関連付けられている。

「Ｐ機関」が、解析システム管理機関１３０との間で「プラン１」の契約を締結しており、その解析実績が図９に示すようなものであった場合を例に挙げて説明する。Ｐ機関は、Ａ社によって提供された遺伝子パネル（遺伝子パネルＩＤ「ＡＡＡ」）を用いた検査を５回行い、Ｂ社によって提供された遺伝子パネル（遺伝子パネルＩＤ「ＢＢＢ」）を用いた検査を１０回行っている。図９に示すデータ３Ｆによれば、Ａ社によって提供された遺伝子パネルを用いた５回分についてはシステム利用料が不要である。それゆえ、解析システム管理機関１３０はＰ機関に対し、Ａ社によって提供された遺伝子パネルを用いた検査の回数は除外して、システム利用料を決定する。

（情報処理装置１の構成例）
図１０は、情報処理装置１の構成の一例である。

情報処理装置１は、シーケンサー２により読み取られた塩基配列データを含む解析対象となる配列情報および解析対象となる複数の遺伝子を含む遺伝子パネルに関する情報とを取得する制御部１１と、制御部１１が取得した遺伝子パネルに関する情報に基づいた、配列情報の解析結果を出力する出力部１３と、を備える装置である。情報処理装置１は、コンピュータを用いて構成することができる。例えば、制御部１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサであり、記憶部１２は、ハードディスクドライブである。

また、記憶部１２には、配列解析のためのプログラム、単一の参照配列を生成するためのプログラム等も記憶されている。出力部１３は、ディスプレイ、プリンタ、スピーカ等を含む。入力部１７は、キーボード、マウス、タッチセンサ等を含む。また、タッチセンサとディスプレイとが一体化されたタッチパネルのような、入力部および出力部の双方の機能を有する装置を用いてもよい。通信部１４は、制御部１１が外部の装置と通信するためのインターフェースである。

情報処理装置１は、情報処理装置１が備える各部を統括して制御する制御部１１、解析実行部１１０が使用する各種データを記憶する記憶部１２、出力部１３、通信部１４、および入力部１７を備えている。制御部１１は、解析実行部１１０および管理部１１６を備えている。さらに、解析実行部１１０は、配列データ読取部１１１、情報選択部１１２、データ調整部１１３、変異同定部１１４、品質管理部１１７、薬剤検索部１１８、およびレポート作成部１１５を備えている。記憶部１２には、遺伝子パネル関連情報データベース１２１、参照配列データベース１２２、変異データベース１２３、薬剤データベース１２４、および解析実績ログ１５１が記憶されている。

情報処理装置１は、解析毎に異なる遺伝子パネルが使用された場合であっても、使用された遺伝子パネルに対応した解析結果を含むレポートを作成する。遺伝子解析システム１００を利用する操作者は、遺伝子パネルの種別によらず、共通の解析プログラムでパネル検査の結果を解析し、レポートを作成することが可能となる。よって、パネル検査を実施する場合に、遺伝子パネル毎に使用する解析プログラムを使い分けたり、解析プログラムに対して使用する遺伝子パネル毎に特殊な設定を行ったりしなければならないという煩わしさが解消され、操作者の利便性が向上する。

情報処理装置１の操作者が入力部１７から遺伝子パネルに関する情報を入力した場合、情報選択部１１２は、遺伝子パネル関連情報データベース１２１を参照し、入力された遺伝子パネルに関する情報に応じて、解析プログラムが解析対象の遺伝子の解析を実行するように、解析プログラムのアルゴリズムを制御する。

ここで、遺伝子パネルに関する情報は、シーケンサー２による測定に用いた遺伝子パネルを特定するものであればよく、例えば、遺伝子パネル名、遺伝子パネルの解析対象となっている遺伝子名、および遺伝子パネルＩＤなどである。

配列データ読取部１１１は、シーケンサー２によって生成された配列情報を取得する。情報処理装置１が、図２に示す補助装置２ａの機能を備えていない場合、配列データ読取部１１１は、補助装置２ａから解析対象の配列情報を取得する。一方、情報処理装置１が、図２に示す補助装置２ａの機能を備えている場合には、配列データ読取部１１１は、シーケンサー２から配列情報を取得し、これを被検者ＩＤ毎または試料ＩＤ毎に仕分けて記憶部１２に格納する。そして、配列データ読取部１１１は、記憶部１２から解析対象となる配列情報を読み出し、解析対象ではない配列情報は読み出さない。

情報選択部１１２は、入力部１７から入力された遺伝子パネルに関する情報に基づいて、該遺伝子パネルに関する情報が示す遺伝子パネルの解析対象である遺伝子に対応した解析を行うための解析アルゴリズムを変更する。

情報選択部１１２は、データ調整部１１３、変異同定部１１４、薬剤検索部１１８、およびレポート作成部１１５の少なくとも何れか１つに対し、遺伝子パネルに関する情報に基づいた指示を出力する。この構成を採用することより、情報処理装置１は、配列情報を解析した結果を、入力された遺伝子パネルに関する情報に基づいて出力することができる。

すなわち、情報選択部１１２は、解析対象となる複数の遺伝子を含む遺伝子パネルに関する情報を取得し、取得した遺伝子パネルに関する情報に基づいて、配列情報を解析した結果が出力部１３から出力されるように制御する機能ブロックである。

パネル検査を実施する検査機関１２０によってさまざまな試料に含まれる遺伝子が解析される場合、試料毎の解析対象遺伝子群に応じてさまざまな遺伝子パネルが用いられる。

情報処理装置１は、種々の組合せの解析対象遺伝子がさまざまな遺伝子パネルを用いて解析された場合であっても、情報選択部１１２を備えることにより、配列情報を解析した結果を適切に出力することができる。

すなわち、操作者に対して、解析対象遺伝子毎に配列情報の解析に用いる解析プログラムを設定させたり、解析を行わせたりすることなく、遺伝子パネルに関する情報を選択させるだけで、各配列情報の解析結果を適切に出力することが可能である。

例えば、情報選択部１１２が、データ調整部１１３に対して遺伝子パネルに関する情報に基づいた指示を出力する場合には、データ調整部１１３によって該遺伝子パネルに関する情報を反映したアライメント処理などが行われる。

情報選択部１１２は、遺伝子パネルに関する情報に応じて、データ調整部１１３が配列情報のマッピングに用いる参照配列（野生型のゲノム配列および変異配列が組込まれた参照配列）を、遺伝子パネルに関する情報に対応する遺伝子に関する参照配列のみに限定するよう指示する。

この場合、データ調整部１１３による処理の結果には既に遺伝子パネルに関する情報が反映されているため、情報選択部１１２は、データ調整部１１３による処理の次に処理を行う変異同定部１１４に対して、遺伝子パネルに関する情報に基づいた指示を出力しなくてもよい。

例えば、情報選択部１１２が、変異同定部１１４に対し、遺伝子パネルに関する情報に基づいた指示を出力する場合には、変異同定部１１４によって該遺伝子パネルに関する情報を反映した処理が行われる。

例えば、情報選択部１１２は、遺伝子パネルに関する情報に応じて、変異同定部１１４が参照する変異データベース１２３の領域を、遺伝子パネルに関する情報に対応する遺伝子に関する変異のみに限定するよう指示する。これにより、変異同定部１１４による処理の結果に遺伝子パネルに関する情報が反映されることになる。

（遺伝子パネルに関する情報の入力）
ここでは、図６のステップＳ１０７に示す、遺伝子パネルに関する情報の入力を受け付ける処理について、図１１を用いて説明する。図１１は、遺伝子パネル関する情報の入力を受け付ける処理の流れの一例を示すフローチャートである。

ここでは、制御部１１が遺伝子パネルに関する情報を入力するためのＧＵＩを入力部１７に表示させて、操作者に遺伝子パネルに関する情報を入力させる構成を例に挙げて説明する。ここでは、入力部１７が、操作者に対して提示したＧＵＩに対する入力操作が可能なタッチパネルを備えた構成である場合を例に挙げて説明する。

まず、情報処理装置１の制御部１１は、入力部１７に遺伝子パネルに関する情報を操作者に選択させるためのＧＵＩを表示させる。ＧＵＩに対する操作者の入力操作に基づいて、遺伝子パネルに関する情報の取得を行う（ステップＳ２０１）。

情報選択部１１２は、ＧＵＩとして表示させた情報のうち、操作者によって選択された情報に基づいて遺伝子パネル関連情報データベース１２１を検索し、選択された情報に対応する遺伝子パネルに関する情報を読み出す。

また、情報処理装置１は、医療機関２１０から受け付けた解析依頼に含まれる遺伝子パネルに関する情報を読み出す。

選択された情報に対応する遺伝子パネルが、遺伝子パネル関連情報データベース１２１に登録されており（ステップＳ２０２にてＹＥＳ）、かつその遺伝子パネルが医療機関２１０から受け付けた解析依頼に含まれる遺伝子パネルと一致している場合（ステップＳ２０３にてＹＥＳ）には、情報選択部１１２は該入力を受け付ける。そして、情報選択部１１２は、入力部１７に対し入力された遺伝子パネルが使用可能である旨のメッセージを表示する（ステップＳ２０４）。

一方、選択された情報に対応する遺伝子パネルが、遺伝子パネル関連情報データベース１２１に登録されていない場合、すなわち、未登録の遺伝子パネルが選択された場合（ステップＳ２０２にてＮＯ）、情報選択部１１２は、情報選択部１１２は入力部１７に、入力された遺伝子パネルが使用不可である旨のメッセージを表示し（ステップＳ２０５）、情報処理装置１による解析を禁止する。

この場合、遺伝子パネルが使用不可である旨のメッセージに代えてエラーを知らせるメッセージを表示させてもよい。このようなメッセージとしては、例えば、「選択された遺伝子パネルは登録されていません。」というメッセージであってもよいし、さらに「遺伝子パネルに関する情報を入力し直してください」などの再入力を促すメッセージを加えたものであってもよい。

また、選択された情報に対応する遺伝子パネルが、医療機関２１０から受け付けた解析依頼に含まれる遺伝子パネルと一致していない場合（ステップＳ２０３にてＮＯ）には、情報選択部１１２は入力部１７に、入力された遺伝子パネルが使用不可である旨のメッセージを表示し（ステップＳ２０５）、情報処理装置１による解析を禁止する。

この場合にも、遺伝子パネルが使用不可である旨のメッセージに代えてエラーを知らせるメッセージを表示させてもよい。このようなメッセージとしては、例えば、「選択された遺伝子パネルがオーダと異なります。」というメッセージであってもよいし、さらに「遺伝子パネルに関する情報を入力し直してください」などの再入力を促すメッセージを加えたものであってもよい。

このような処理により、不適切な遺伝子パネルを使用してシーケンスを行ったり、また、不要な解析動作を実行したりすることが防止され、遺伝子パネルの無駄な使用や遺伝子解析システム１００の無駄な稼働をなくすことができる。

（遺伝子パネルに関する情報の入力に用いられるＧＵＩの例）
続いて、図１２を用いて、遺伝子パネルに関する情報を操作者に入力させるＧＵＩについて説明する。図１２は、遺伝子パネルに関する情報の入力に用いられるＧＵＩの例を示す図である。

図１２に示すように、遺伝子パネルに関する情報として、「ｘｘｘｘｘ」、「ｙｙｙｙｙ」などの遺伝子パネル名のリストをＧＵＩに表示し、リストに示した遺伝子パネルの中から所望の遺伝子パネルを操作者に選択させてもよい。

ＧＵＩに表示される遺伝子パネル名のリストは、遺伝子パネル関連情報データベース１２１に登録されている、遺伝子パネルＩＤが付与された遺伝子パネルの遺伝子パネル名を基に表示される。

図１２に示すＧＵＩでは、「遺伝子パネル２（遺伝子パネル名：「ｙｙｙｙｙ」）」が操作者によって選択された様子が示されている。情報選択部１１２は、選択された遺伝子パネル名「ｙｙｙｙｙ」に関連付けられた遺伝子パネルＩＤをキーとして用い、遺伝子パネル関連情報データベース１２１を検索して、入力された遺伝子パネル名に対応する遺伝子パネルに関する情報を取得する。

（遺伝子パネル関連情報データベース１２１）
次に、入力部１７を介して遺伝子パネルに関する情報が入力された場合に、情報選択部１１２が参照する遺伝子パネル関連情報データベース１２１に記憶されているデータについて、図１３を用いて説明する。図１３は、遺伝子パネル関連情報データベース１２１のデータ構造の例を示す図である。

遺伝子パネル関連情報データベース１２１には、図１３に示すデータ１２１Ａのように、解析対象となり得る遺伝子の名称および遺伝子毎に付与された遺伝子ＩＤが、遺伝子パネル毎に記憶されている。遺伝子パネル「Ａパネル」「Ｂパネル」「Ｃパネル」は、複数の疾患に関連する、複数の遺伝子における複数の異常を一括で分析することが可能な遺伝子パネル（いわゆる「ラージパネル」）である。

また、遺伝子パネル関連情報データベース１２１には、図１３に示すデータ１２１Ｂのように、選択可能な遺伝子パネルの名称、各遺伝子パネルに付与された遺伝子パネルＩＤ、各遺伝子パネルが解析対象としている遺伝子の遺伝子ＩＤ（関連遺伝子ＩＤ）、およびＣＤｘフラグが関連付けられて記憶されている。ＣＤｘフラグは、ＣＤｘ対象の遺伝子パネルか否かを示すフラグである。なお、ＣＤｘ対象の遺伝子パネルとは、ＣＤｘ対象の遺伝子変異を検出可能な遺伝子パネルである。なお、各遺伝子パネルについて、公的機関（例えば、日本の厚生労働省等）によってその使用が承認されているか否かに関する情報も対応付けられていてもよい。

図１２に示すように、ＧＵＩに提示した遺伝子パネルの中から操作者に所望の遺伝子パネルを選択させた場合には、情報選択部１１２は、遺伝子パネル関連情報データベース１２１を参照して、選択された遺伝子パネル名に関連付けられた遺伝子パネルＩＤおよび関連遺伝子ＩＤを抽出すればよい。

図１４に示すように、ＧＵＩに提示した遺伝子名の中から解析対象の遺伝子を選択させた場合、情報選択部１１２は、遺伝子パネル関連情報データベース１２１を参照して、選択された遺伝子名に関連付けられた遺伝子ＩＤ、およびこれらの遺伝子ＩＤを関連遺伝子ＩＤに含む遺伝子パネルの遺伝子パネルＩＤを抽出する。

複数の疾患に関連する、複数の遺伝子における複数の異常を一括で分析することが可能な遺伝子パネルを用いたパネル検査を実施する場合、各試料が如何なる疾患に関連するものであるのかを入力させてもよい。例えば、図１５に示すように、ＧＵＩに提示した疾患名のリストの中から、疾患を識別するための識別情報を選択させればよい。情報選択部１１２は、選択・入力された疾患名（または疾患ＩＤ）を、データ調整部１１３、変異同定部１１４、薬剤検索部１１８、品質管理部１１７、およびレポート作成部１１５などに出力する。なお、情報選択部１１２が、試料ＩＤに基づいて、各試料ＩＤに対応付けられている被検者の疾患名および疾患ＩＤを自動で取得する構成であってもよい。

図７および図８に示すように、被検者由来の組織および血液などを収容している容器に付されているバーコードＬ１１およびＲＦＩＤタグＬ２１などの記録手段から、各試料の試料ＩＤ、被検者の疾患名、および疾患ＩＤなどを読み取って取得する構成であってもよい。バーコードＬ１１を読み取って試料ＩＤおよび疾患ＩＤなどを取得する場合、入力部１７はバーコードリーダであればよい。ＲＦＩＤタグＬ２１から試料ＩＤおよび疾患ＩＤなどを取得する場合、入力部１７は、ＲＦＩＤタグＬ２１からの信号を受信する機能を備える受信装置であればよい。

＜遺伝子パネル関連情報データベース１２１の更新＞
ここでは、遺伝子パネル関連情報データベース１２１に記憶されている情報の更新について、図１６および図１７を用いて説明する。図１６および図１７は、遺伝子パネル関連情報データベース１２１を操作者が更新する場合に用いられるＧＵＩの例を示す図である。

遺伝子パネル関連情報データベース１２１に記憶されている情報の更新は、解析システム管理機関１３０から検査機関１２０に提供される更新パッチによって行われ得る。

なお、解析システム管理機関１３０からの更新パッチの提供は、システム利用料を納付済の検査機関１２０を対象にして行う構成であってもよい。例えば、解析システム管理機関１３０は、提供可能な更新パッチが存在すること、およびシステム利用料が支払われることが更新パッチの提供の条件である旨を検査機関１２０に通知してもよい。このように通知することによって、システム利用料の支払いを、検査機関１２０に対して適切に促すことができる。

複数の遺伝子を一括して更新する場合、図１６に示すように、「登録ファイル名」を入力させる欄を表示させ、その欄に、「遺伝子パネル対象遺伝子．ｃｓｖ」など、遺伝子名が記載されたファイル名を入力させてもよい。図１６に示す例では、この「遺伝子パネル対象遺伝子．ｃｓｖ」には、ＲＥＴ、ＣＨＥＫ２、ＰＴＥＮ、ＭＥＫ１という複数の遺伝子名が含まれている。

ファイル名が入力された後に「登録」ボタンが押下されると、該ファイルに含まれている遺伝子名に対応する遺伝子に関する情報の更新要求が、検査機関ＩＤと対応付けられ、通信部１４を介して管理サーバ３に送信される。この更新要求の生成および検査機関ＩＤとの対応付けは、例えば、図１０の制御部１１が行う構成であってもよい。

解析システム管理機関１３０は、管理サーバ３が受信した更新要求に含まれる遺伝子名に対して付与した遺伝子ＩＤ、および該遺伝子を解析対象とする遺伝子パネルに対して付与した遺伝子パネルＩＤを含む情報を情報処理装置１がダウンロードすることを許可する。

あるいは、操作者が遺伝子名を個別に入力して更新する場合、図１７に示すように、「遺伝子名」を入力させる欄を表示させ、その欄に、「ＦＢＸＷ７」など、遺伝子名を入力させてもよい。

遺伝子名が入力された後に「登録」ボタンが押下されると、該遺伝子名に対応する遺伝子に関する情報の更新要求が、検査機関ＩＤと対応付けられ、通信部１４を介して管理サーバ３に送信される。解析システム管理機関１３０は、管理サーバ３が受信した更新要求に含まれる遺伝子名に対して付与した遺伝子ＩＤ、および該遺伝子を解析対象とする遺伝子パネルに対して付与した遺伝子パネルＩＤを含む情報を情報処理装置１がダウンロードすることを許可する。

なお、図１６の「登録ファイル名」を入力させる欄、および図１７の「遺伝子名」を入力させる欄には、入力候補をサジェスチョンとして表示させる構成を備えていてもよい。

例えば、表示させる入力候補の情報は、予め管理サーバ３から情報処理装置１に提供され、記憶部１２に記憶されている。そして、入力させる欄のＧＵＩに対するクリック操作を検出した場合に、更新可能な遺伝子名を入力候補としてすべて提示し、その中から操作者に選択させたり、操作者が入力した文字列と一致する更新可能な遺伝子名を入力候補として提示したりすればよい。あるいは、例えば、操作者が図１７の「遺伝子名」を入力させる欄に「Ｅ」と１文字を入力した時点で、「ＥＧＦＲ」および「ＥＳＲ」などの更新可能な遺伝子名のリストを表示し、そのリストの中から操作者に選択させるようにしてもよい。このように入力候補を提示することにより、操作者による入力誤りを防止することができる。

遺伝子パネル関連情報データベース１２１に、各遺伝子名と、該遺伝子の遺伝子ＩＤと、該遺伝子がコードするタンパク質名とが関連付けられて記憶されていてもよい。

この場合、入力された文字列が遺伝子名ではなく、該遺伝子がコードするタンパク質などであった場合にも、情報選択部１１２は、遺伝子パネル関連情報データベース１２１を参照して、入力されたタンパク質名に関連付けられた遺伝子名および遺伝子ＩＤを取得することができる。

なお、「遺伝子名」を入力させる欄にタンパク質名が入力され、登録ボタンが押下された場合に、該タンパク質名に関連付けられた遺伝子名を表示させて、操作者にこの遺伝子名で間違いないことを確認させるＧＵＩを表示させてもよい。

（管理部１１６）
管理部１１６は、解析実行部１１０が動作した動作回数、解析した遺伝子数、および同定した権威の総数などを含む解析実績を、遺伝子パネルＩＤ、遺伝子ＩＤと関連付けて、随時、解析実績ログ１５１に記憶させる。管理部１１６は、任意の頻度（例えば、日毎、週毎、月毎）に、解析実績ログ１５１から解析実績などを含むデータを読み出して、該データを検査機関ＩＤと対応付けて通信部１４を介して管理サーバに送信する。

（通信部１４）
通信部１４は、情報処理装置１が通信回線４を介して、管理サーバ３と通信するためのものである。通信部１４から管理サーバ３に送信されるデータには、検査機関ＩＤ、遺伝子パネルＩＤ、遺伝子ＩＤ、解析実績、更新要求などが含まれ得る。また、管理サーバ３から受信するデータには、遺伝子パネルに関する情報、更新可能な遺伝子名などが含まれ得る。

（試料の遺伝子の塩基配列を解析するための処理の流れ）
ここでは、試料の塩基配列を解析するための処理の流れについて、図１８を用いて説明する。図１８は、試料の遺伝子の塩基配列を解析するための処理の流れの一例を示すフローチャートである。

まず図１８のステップＳ３１において、解析対象の遺伝子の配列を解析するための前処理が行われる。前処理には、試料および品質管理試料に含まれるＤＮＡなどの核酸を断片化して、断片化された核酸を回収するまでの処理が含まれる。なお、医療機関２１０から提供された試料が組織および血液などである場合、組織および血液から核酸を抽出する処理も含まれる。この場合、１被検者から、組織から抽出された核酸を含む試料、および血液から抽出された核酸を含む試料が調製される。

次に、ステップＳ３２において、前処理を終えた試料の遺伝子および品質管理試料に含まれる核酸の塩基配列がシーケンサー２によって読み取られる。

このステップＳ３２は、具体的には、前処理の後に回収された解析対象となる１または複数の断片化された遺伝子の塩基配列が読み取られる工程である。配列情報は、この工程で読み取られた遺伝子の塩基配列を含んでいる。前処理の後に回収された解析対象となる１または複数の断片化された核酸は、「ライブラリ」と呼称されることもある。

続いて、ステップＳ３３において、情報処理装置１は、読み取られた遺伝子の塩基配列を解析し、配列中の変異の有無、変異の位置、変異の種別等を特定する。読み取られた遺伝子の塩基配列を解析することによって、検出された遺伝子変異が同定される。

次に、品質管理試料を測定した場合、ステップＳ３４において、品質管理部１１７は、パネル検査の品質を評価するための品質評価指標を生成する。情報処理装置１は、生成した品質評価指標に基づいて、行ったパネル検査の品質を評価してもよい。

最後に、情報処理装置１は、ステップＳ３３にて同定された遺伝子変異に関連する情報等の解析結果、およびステップＳ３４にて品質管理部１１７によって生成された品質評価指標などパネル検査の品質を示す情報を含むレポートを作成する。作成したレポートは、医療機関２１０に提供される。

本実施形態において使用することができるシーケンサー２の種類は特に限定されず、複数の解析対象を一度のランで解析することができるシーケンサーを好適に用いることができる。以下では、一例として、イルミナ社（サンディエゴ、ＣＡ）のシーケンサー（例えば、ＭｙＳｅｑ、ＨｉＳｅｑ、ＮｅｘｔＳｅｑなど）、または、イルミナ社のシーケンサーと同様の方式を採用する装置を用いる場合について説明する。

イルミナ社のシーケンサーは、Ｂｒｉｄｇｅ ＰＣＲ法とＳｅｑｕｅｎｃｉｎｇ−ｂｙ−ｓｙｎｔｈｅｓｉｓという手法との組合せにより、フローセル上で膨大な数の目的ＤＮＡを増幅させ、合成しながらシーケンシングを行うことができる。また、イルミナ社のシーケンサーは、複数の被検者の遺伝子の塩基配列を同時に解析することができる。

（ａ．前処理）
続いて、図１８のステップＳ３１の前処理の手順について図１９〜２２に示す流れに沿って説明する。図１９〜２２は、試料の遺伝子の塩基配列をシーケンサー２によって解析するための前処理の手順の一例を説明するフローチャートである。なお、以下では、配列解析の対象となる核酸がＤＮＡである場合を例に挙げて説明する。

＜抽出＞
試料および品質管理試料のそれぞれの塩基配列を解析する場合、まず、解析対象の遺伝子を含む試料、および用いる遺伝子パネルに対応する品質管理試料からＤＮＡを抽出する（図１９のステップＳ３００）。

この場合、試料由来のＤＮＡ、および品質管理試料由来のＤＮＡに対してそれぞれステップＳ３０１以降の処理を行う。

品質管理試料から抽出されたＤＮＡに対して、試料から抽出されたＤＮＡと同じ処理を行うことにより、パネル検査における配列解析の品質を評価するために有用な品質評価指標を生成することができる。

なお、品質管理試料の利用法は、これに限定されない。例えば、図２０に示すように、ステップＳ３００ａにて品質管理試料のＤＮＡのみを抽出し、ステップＳ３０１以降の処理を行ってもよい。

あるいは、図２１に示すように、品質管理試料として変異を含む品質管理試料と、変異を含まない品質管理試料とを準備し、これらからＤＮＡを抽出してもよい（ステップＳ３００ｂ）。

変異を含む品質管理試料由来のＤＮＡの解析結果と、変異を含まない品質管理試料由来のＤＮＡの解析結果とを比較することにより、パネル検査における配列解析の品質を評価するために有用な品質評価指標を生成することができる。

または、図２２に示すように、解析対象の遺伝子を含む試料、変異を含む品質管理試料、および変異を含まない品質管理試料とからＤＮＡを抽出してもよい（ステップＳ３００ｃ）。

解析対象の遺伝子を含む試料が、血液試料および組織（例えば、腫瘍細胞）試料の組み合わせであってもよい。この場合、１被検者について、組織から抽出された核酸を含む試料、および血液から抽出された核酸を含む試料が個別の試料としてシーケンシングに供される。

なお、ステップＳ３０１以降の処理において、試料由来のＤＮＡ、および品質管理試料由来のＤＮＡを個別に処理するのではなく、試料由来のＤＮＡ、および品質管理試料由来のＤＮＡを混合して、ステップＳ３０１以降の処理を行ってもよい。これにより、ステップＳ３０１以降のすべての処理において、両者の条件が同じになるため、より正確な品質評価指標を生成し得る。また、シーケンサー２に用いるフローセルのレーンの一部を、品質管理試料から調製されたＤＮＡ断片のためだけに使用する必要が無くなる。これにより、限られた数のレーンを、解析対象の遺伝子を含む試料由来のＤＮＡ断片のために有効に用いることができる。

なお、この場合、（１）品質管理試料に含まれる遺伝子である標準遺伝子と、パネル検査の解析対象遺伝子とを適切に断片化してライブラリを調製するための試薬、および（２）品質管理試料に含まれる標準遺伝子とパネル検査の解析対象遺伝子とを断片化した後に、それぞれのＤＮＡ断片を適切に捕捉するためのＲＮＡベイトを含む試薬を利用することが望ましい。

＜品質管理試料＞
一実施形態では、品質管理試料は、複数の標準遺伝子を含む組成物である。品質管理試料は、複数の標準遺伝子を混合することにより調製され得る。これらの標準遺伝子を混合して単一の容器に収容した試薬を品質管理試料として検査機関１２０に提供することができる。また、品質管理試料として複数の標準遺伝子を別々の容器に収容してキットの形態として検査機関１２０に提供されてもよい。品質管理試料は、溶液の状態であってもよいし、固体（粉末）の状態であってもよい。溶液で提供される場合の溶媒としては、水、ＴＥバッファーなど当業者に公知の水性溶媒を使用することができる。

品質管理試料について、図２３を用いて説明する。図２３は、品質管理試料の一例を説明する図である。

図２３の（ａ）は、遺伝子パネルを用いたパネル検査において解析対象となり得る遺伝子のリストを示している。このリストの中の１または複数の遺伝子が、遺伝子パネルの解析対象の遺伝子として関連付けられている（図１３のデータ１２１Ｂ参照）。

図２３の（ｂ）及び（ｃ）は、パネル検査において検出対象となる変異種別の例を示している。検出対象となる変異種別には、「ＳＮＶ（一塩基多型）」、「Ｉｎｓｅｒｔｉｏｎ（挿入）」および「Ｄｅｌｅｔｉｏｎ（欠失）」（図中では、「ＩｎＤｅｌ」と表記されている）、「ＣＮＶ（コピー数多型）」、および「Ｆｕｓｉｏｎ（融合）」を示している。

遺伝子パネルＡに対応する品質管理試料Ａ１は、ＳＮＶを含む標準遺伝子、Ｉｎｓｅｒｔｉｏｎを含む標準遺伝子、Ｄｅｌｅｔｉｏｎを含む標準遺伝子、ＣＮＶを含む標準遺伝子、およびＦｕｓｉｏｎを含む標準遺伝子のうち、少なくとも２つ含んでいる。たとえば、品質管理試料Ａ１は、標準遺伝子として、野生型に対して「ＳＮＶ」を含む遺伝子Ａの部分配列と、野生型に対して「Ｉｎｓｅｒｔｉｏｎ」を含む遺伝子Ｂの部分配列を含む。

図２３の（ｄ）は、遺伝子パネルＡを用いる遺伝子検査の解析結果と品質管理試料の解析結果の出力例である。この例では、遺伝子パネルＡの解析結果として、ＧＮＡ１１、ＡＫＴ１およびＰＩＫ３ＣＡのＳＮＶ、ＥＧＦＲのＬｏｎｇ ｉｎｓｅｒｔｉｏｎおよびＬｏｎｇ ｄｅｌｅｔｉｏｎ、ＳＬＣ３４Ａ２とＲＯＳ１の融合遺伝子、ＣＣＤＣ６とＲＥＴの融合遺伝子、ＭＥＴの遺伝子増幅、ＭＹＣ−Ｎの遺伝子増幅、およびＭＹＣ−Ｃの遺伝子増幅が検出されている。遺伝子パネルＡの品質管理試料は、ＧＮＡ１１のＳＮＶを含む標準遺伝子、ＡＫＴ１のＳＮＶを含む標準遺伝子、ＰＩＫ３ＣＡのＳＮＶを含む標準遺伝子、ＥＧＦＲのＬｏｎｇ ｉｎｓｅｒｔｉｏｎを含む標準遺伝子、ＥＧＦＲのＬｏｎｇ ｄｅｌｅｔｉｏｎを含む標準遺伝子、ＳＬＣ３４Ａ２とＲＯＳ１の融合配列を含む標準遺伝子、ＣＣＤＣ６とＲＥＴの融合配列を含む標準遺伝子、ＭＥＴの遺伝子増幅を含む標準遺伝子、ＭＹＣ−Ｎの遺伝子増幅を含む標準遺伝子、およびＭＹＣ−Ｃの遺伝子増幅を含む標準遺伝子を含有する。ここでは、品質管理試料が１０種の標準遺伝子を含む例を示しているが、これに限定されない。

品質管理試料に含まれる第１の標準遺伝子と第２の標準遺伝子は、異なるＤＮＡ分子であってもよいし、これらが連結していてもよい。第１の標準遺伝子と第２の標準遺伝子が連結している場合は、第１の標準遺伝子の配列と、第２の標準遺伝子の配列とが直接連結されていてもよいし、第１の標準遺伝子の配列と、第２の標準遺伝子の配列との間にスペーサー配列を介在させてもよい。

当該スペーサー配列は、遺伝子検査に供される試料に含まれる可能性の低い配列が好ましい。たとえば、アデニン塩基のみが複数個（たとえば、１００個）連続した配列であり得る。

標準遺伝子は、解析対象の遺伝子パネルに含まれる遺伝子であってもよいし、含まれない遺伝子であってもよい。遺伝子検査の対象となる生物種の遺伝子であってもよいし、異なる生物種の遺伝子であってもよい。たとえば、遺伝子検査の対象がヒトである場合は、ヒト以外の動物、植物、細菌などの遺伝子であり得る。

標準遺伝子の合成方法は特に限定されない。たとえば、公知のＤＮＡ合成機で合成することができる。また、鋳型となる生物由来の遺伝子をＰＣＲにより増幅し、精製することにより取得してもよい。ＤＮＡ合成機で合成した標準遺伝子を鋳型としてＰＣＲ増幅し、精製することにより取得してもよい。

標準遺伝子の長さは特に限定されない。たとえば、標準遺伝子の長さは５０ヌクレオチド以上であり得る。ＰＣＲで増幅する場合は、２０００ヌクレオチド以内であれば簡便に増幅することができ、好適である。ＤＮＡ合成機で合成する場合は数ｋｂｐまで合成することができる。

品質管理試料中の標準遺伝子の濃度は特に限定されない。たとえば、試料中のＤＮＡ濃度と同程度とすることができる。

品質管理試料中の標準遺伝子は、１本鎖であってもよいし、２本鎖であってもよい。また、直鎖状であってもよいし、環状であってもよい。

例えば、（１）置換変異を含む標準遺伝子が調製され、（２）融合変異を含む標準遺伝子が調製され、（３）品質管理試料と試料とを混合することにより配列解析用が調製される。次に、（４）配列解析用試料中の試料由来のゲノムＤＮＡおよび標準遺伝子が前処理（断片化、ＤＮＡ濃縮、タグプライマーを用いたＰＣＲ増幅等）および配列解析に供され、標的遺伝子の配列情報が取得される。配列解析に際して品質管理のための指標が取得され、標準ＤＮＡ分子の配列解析の指標に基づき、標的遺伝子の解析結果の品質が評価される。操作者は当該品質評価の結果に基づき、解析対象遺伝子の解析結果の信頼性を判断することができる。

なお、上記の例では、（３）において品質管理試料と被検者由来の試料とが混合されるが、これに限定されない。例えば、品質管理試料と試料とを混合せず、各々を（４）の配列解析に供してもよい。

また、同じ遺伝子パネルを用いたパネル検査が繰り返し行われる場合、同じ品質管理試料が繰り返し使用されてもよい。図２４のデータ１２１Ｄに示すように、各品質管理試料に含まれる標準遺伝子および変異種別が異なる複数種類の品質管理試料が、各遺伝子パネルに対応する品質管理試料として複数用意されていてもよい。

標準遺伝子の組み合わせが異なる複数の品質管理試料をパネル検査毎、週毎、月毎に使い分けることにより、品質管理部１１７は、パネル検査において変異を検出する処理の品質を評価するための品質評価指標を、より多様な標準遺伝子の変異を検出することによって生成することができる。よって、パネル検査の品質管理の網羅性が向上する。

例えば、遺伝子パネルＡに対応する品質管理試料である品質管理試料Ａと品質管理試料Ｂを図２５に示す。品質管理試料Ａに含まれる標準遺伝子ａ１、標準遺伝子ａ２、標準遺伝子ａ３が、品質管理試料Ｂでは、標準遺伝子ｂ１、標準遺伝子ｂ２、標準遺伝子ｂ３にそれぞれ変更されている。

＜断片化＞
次に、図２６の（ａ）に示すように、試料（試料由来のゲノムＤＮＡおよび／または標準遺伝子）を、シーケンサー２で配列を読み取るための長さに断片化する（図１９〜図２２のステップＳ３０１）。試料ＤＮＡの断片化は、例えば、超音波処理や、核酸を断片化する試薬による処理などの公知の方法によって行うことができる。得られるＤＮＡ断片（核酸断片）は、例えば、数十から数百ｂｐの長さであり得る。イルミナ社のシーケンサーを使用したシーケンシングを行う場合、例えば、１５０〜２００ｂｐのＤＮＡ断片が好適である。

＜アダプター配列の付与＞
続いて、図２６の（ｂ）に示すように、ステップＳ３０１で得られたＤＮＡ断片の両端（３´末端および５´末端）に、使用するシーケンサー２の種類やシーケンシングプロトコルに対応するアダプター配列を付与する（図１９〜図２２のステップＳ３０２）。但し、本工程は、シーケンサー２が、イルミナ社のシーケンサー、または、イルミナ社のシーケンサーと同様の方式を採用する装置である場合には必須の工程であるが、他の種類のシーケンサー２を用いる場合には、省略できる場合もある。

アダプター配列は、後の工程においてシーケンシングを実行するために使用する配列であり、一実施形態において、Ｂｒｉｄｇｅ ＰＣＲ法において、フローセルに固定化されている捕捉分子であるオリゴＤＮＡにハイブリダイズするための配列であり得る。

一態様において、図２６の（ｂ）の上段に示すように、ＤＮＡ断片の両端に直接アダプター配列（例えば、図２６中のアダプター１配列およびアダプター２配列）を付加してもよい。付加されるアダプター１配列およびアダプター２配列の少なくとも片側には、後のシーケンシングで利用されるシーケンスプライマーの配列と同じ配列が含まれている。なお、アダプター１配列およびアダプター２配列は同じ塩基配列であってもよい。

ＤＮＡ断片へのアダプター配列の付加は、当該分野において公知の手法を用いることができる。例えば、ＤＮＡ断片に対して、解析対象の遺伝子の配列およびアダプター配列を含むＰＣＲプライマーを用いたＰＣＲ反応を行うことによってアダプター配列を付加してもよい。あるいは、ＤＮＡ断片を平滑化し、アダプター配列をライゲーションしてもよい。

＜ＤＮＡ断片の濃縮＞
次に、図２７に示すように、アダプター配列を付与したＤＮＡ断片に対し、ビオチン化ＲＮＡベイトライブラリをハイブリダイズさせる（図１９〜図２２のステップＳ３０３）。

ビオチン化ＲＮＡベイトライブラリは、解析対象の遺伝子とハイブリダイズするビオチン化ＲＮＡ（以下、ＲＮＡベイトと称する。）によって構成されている。ＲＮＡベイトの長さは任意であるが、例えば、特異性を高めるために１２０ｂｐ程度のロングオリゴＲＮＡベイトを使用してもよい。

なお、本実施形態におけるシーケンサー２を用いたパネル検査は、特定の遺伝子を解析対象の遺伝子とする検査であってもよいし、多数の遺伝子（例えば、１００以上）を解析対象の遺伝子とする検査であってもよい。

パネル検査で用いられる試薬には、当該多数の遺伝子の各々に対応するＲＮＡベイトのセットが含まれる。パネルが異なれば、検査対象の遺伝子の数および種類が異なるため、パネル検査で用いられる試薬に含まれるＲＮＡベイトのセットも異なる。解析対象の遺伝子とは異なる遺伝子を標準遺伝子として用いる場合は、標準遺伝子に結合するベイトも用意する必要がある。

そして、図２８に示すように、解析対象となるＤＮＡ断片を回収する（図１９〜図２２のステップＳ３０４）。詳細には、図２８の上段に示すように、ビオチン化ＲＮＡベイトライブラリをハイブリダイズさせたＤＮＡ断片に対し、ストレプトアビジンと磁性ビーズとが結合したストレプトアビジン磁性ビーズを混合する。

これにより、図２８の中段に示すように、ストレプトアビジン磁性ビーズのストレプトアビジン部分と、ＲＮＡベイトのビオチン部分とが結合する。そして、図２８の下段に示すように、ストレプトアビジン磁性ビーズを、磁石で集磁するとともに、ＲＮＡベイトとハイブリダイズしていない断片（即ち、解析対象とならない遺伝子のＤＮＡ断片）を洗浄により除去する。

これにより、ＲＮＡベイトとハイブリダイズしたＤＮＡ断片、すなわち、解析対象となるＤＮＡ断片を選択的に回収・濃縮することができる。この処理を試料毎に行うことによって、各試料のライブラリが調製される（図６０の工程Ｉ参照）。

（測定試料の調製）
複数の被検者の遺伝子の塩基配列を同時に解析する場合、フローセルに注入される測定試料は、複数の試料のライブラリが混合され調製される（図６０の工程ＩＩ参照）。シーケンシングによって読み取られる塩基配列の配列情報には、複数の被検者由来の試料由来のＤＮＡの配列情報が混ざることになる。そこで、シーケンシングの前に、被検者由来の試料から調製されたＤＮＡ断片には、インデックス配列が付加される。

＜インデックス配列の付与＞
複数の被検者由来の試料のＤＮＡの配列情報の中から、被検者毎あるいは試料毎に塩基配列を仕分けることを可能とするために、ライブラリ毎に異なるインデックス配列が付加される。図２９は、フローセルに注入される測定試料を調製する手順の一例を説明するフローチャートである。

図２９のステップＳ３０４ａにおいて、被検者由来の試料から調製したＤＮＡ断片にインデックス配列を付加する。このとき、同じフローセルに注入される測定試料において混合されている被検者由来の遺伝子のライブラリの各々には、互いに異なるインデックス配列が付加される。

これにより、異なる被検者由来の試料の遺伝子に関する塩基配列の配列情報は、付加されているインデックス配列の塩基配列に基づいて互いに区別され得る。また、解析対象ではない核酸（例えば、被検者由来ではない遺伝子、品質管理試料由来の遺伝子など）にはインデックス配列を付加しないことによって、被検者由来の試料の塩基配列の配列情報のみを解析対象とすることも可能である。

ＤＮＡ断片へのインデックス配列の付加は、当該分野において公知の手法を用いることができる。例えば、アジレント社のＳｕｒｅＳｅｌｅｃｔ ＸＴを用いる場合、図２２のステップＳ３０４において回収されたＤＮＡ断片に対して、インデックス配列を含むＰＣＲプライマーを用いたＰＣＲ反応を行うことによって、ＤＮＡ断片にインデックス配列が付加される。

なお、図２９では、図２２のステップＳ３０４において回収されたＤＮＡ断片に対して、インデックス配列を付加する場合を例に挙げたがこれに限定されない。インデックス配列の付加は、図２２のステップＳ３０４より前に行われてもよい。例えば、アジレント社のＳｕｒｅＳｅｌｅｃｔ ＸＴ２を用いる場合、図２２のステップＳ３０２の段階で、インデックス配列を含むＰＣＲプライマーを用いたＰＣＲ反応を行うことによって、ＤＮＡ断片にインデックス配列が付加される。

あるいは、ＤＮＡ断片へのアダプター配列の付加に合わせてインデックス配列を付加してもよい。例えば、ＤＮＡ断片に対して、解析対象の遺伝子の配列、インデックス配列、およびアダプター配列を含むＰＣＲプライマーを用いたＰＣＲ反応を行うことによってインデックス配列を付加してもよい。

＜測定試料シート＞
次に、図２９のステップＳ３０４ｂにおいて、インデックス配列が付加された被検者由来の試料から調製したライブラリを複数混合して測定試料が調製される。

測定試料の調製では、試料ＩＤと、各試料のライブラリに付加されたインデックス配列およびインデックス配列ＩＤが関連付けられた測定試料シートが作成され管理される。図３０は、シーケンシングに供する測定試料の調製時に作成される測定試料シートの一例を示す図である。

測定試料シートには、測定試料に含まれるすべての試料のライブラリに共通の設定情報、および測定試料に含まれる各試料のライブラリに個別の試料情報が含まれていてもよい。設定情報は、図３０に示すように、「シーケンス実施日」、シーケンサー２の操作者のＩＤである「オペレータＩＤ」、検査毎に割り当てられるＩＤである「セッションＩＤ」、およびシーケンサー２に適用されるアプリケーションの種別などを含んでいてもよい。

また、設定情報は、測定試料の調製に用いられた試料のライブラリの調製方法に関する情報である「試料遺伝子」を含んでいてもよい。「試料遺伝子」の欄には、例えば「ＰＣＲ産物」あるいは「アンプリコン」などが記入され得る。

さらに、設定情報は、シーケンサー２によって読み取る塩基配列の長さの設定値である「リード配列の長さ」、アダプター１配列およびアダプター２配列に関する情報などを含んでいてもよい。ここで、リード配列とは、シーケンサー２によるシーケンシングによって読み取られた塩基配列である。

試料情報は、図３０に示すように、フローセルの「レーン番号」ごとに、「試料ＩＤ」、「被検者ＩＤ」、試料に付加されたインデックス配列の「インデックス配列ＩＤ」および該インデックス配列の塩基配列である「インデックス配列」などを含んでいてもよい。

測定試料シートは、図２のシーケンサー２あるいは補助装置２ａが操作者によって入力された測定試料シートを取得する構成であってもよいし、図３の情報処理装置１の入力部１７から操作者に入力させる構成であってもよい。

＜測定試料の調製方法＞
ここでは、場合における試料の調製方法について図３１〜３３を用いて説明する。なお、図３１〜３３では、１回のシーケンシングランに供する測定試料に含めることが推奨されている試料数が８である場合を例に挙げて説明する。

図３１は、解析対象となる被検者由来の試料から調製されたライブラリを複数混合することによって測定試料を調製する方法について説明する図である。図示のように、解析対象の被検者由来の試料の数が推奨されている試料数である場合には、図３１に示すように、これらを混合して測定試料を調製することができる。

このように、測定試料は、推奨されている数の被検者由来の試料から調製されたライブラリを混合して、予め定められた核酸の量となるように調製される。ここで、「予め定められた核酸の量」とは、シーケンサー２に適合するフローセルの仕様、および遺伝子パネルに含まれるプライマーおよびプローブなどの量に合わせて推奨されている核酸の量を意図している。ここで、核酸の量とは、核酸のモル数である。

核酸のモル濃度は、例えば、２６０ｎｍにおける吸光度、ＤＮＡ断片の分子量、および核酸のモル比吸光係によって算出され得る。図２９のステップＳ３０４ａにおいてインデックス配列を付加するためのＰＣＲ反応を行った後のＰＣＲ産物を精製したのち、２６０ｎｍにおける吸光度を測定する。測定された吸光度とモル比吸光係によって、ＰＣＲ産物の濃度（例えば、ｎｇ／μｌ）が算出される。

例えば、ＰＣＲ産物として得たライブラリの長さが１００ｂｐであり、濃度がｘ（ｎｇ／μｌ）である場合、デオキシリボヌクレオチドの平均分子量として３３０であることを用いれば、ＰＣＲ産物のモル濃度は、ｘ／３３（ｐｍｏｌ／μｌ）と算出される。このライブラリの核酸を予め定められた量（例えば、ｙ（ｐｍｏｌ））混合する場合、オートピペットなどを利用して３３×ｘ／ｙ（μｌ）を測定試料の調製に用いればよい。

解析対象となる被検者由来の試料数が不足している場合、被検者由来の試料から調製されたライブラリを、解析対象の被検者由来の試料の数が推奨されている試料数である場合に使用する量と同じだけ混合しても、測定試料の核酸の量は、予め定められた核酸の量とはならない。しかし、予め定められた核酸の量となるように、被検者由来の試料から調製されたライブラリの量を増やしたり減らしたりして測定試料を調製した場合、１試料あたりに取得される配列情報のデータ量が、シーケンシングランごとに変動してしまう。

そこで、解析対象となる被検者由来の試料数が不足していても、被検者由来の試料から調製されたライブラリを、解析対象の被検者由来の試料の数が推奨されている試料数である場合に使用する量と同じだけ混合しつつ、測定試料の核酸の量を予め定められた核酸の量とすることが望ましい。このような測定試料の調製方法について、図３２および３３を用いて説明する。

図３２は、解析対象となる被検者由来の試料数が不足している場合の測定試料の調製方法の一例を説明する図である。図示のように、解析対象の被検者由来の試料の数が推奨されている試料数未満である場合、アダプター配列が付与されている核酸であって被検者由来ではない核酸を用いて不足分を補い、測定試料を調製すればよい。なお、測定試料中に含まれる１試料由来の核酸の量のばらつきは±１０％の範囲内であることが望ましい。

この場合、測定試料中に含まれる被検者由来でない核酸の量が、少なくとも測定試料中に含まれる１試料あたりの核酸の量に相当する量またはそれ以上となってもよい。被検者由来ではない核酸としては、イルミナ社から提供されている「ＰｈｉＸ ＤＮＡ」などが挙げられるが、これに限定されるものではない。例えば、遺伝子パネルの品質管理試料の核酸などにアダプター配列を付加したものを使用してもよい。なお、シーケンサー２における塩基配列の読み取りの障害とならないよう、同じ塩基配列の核酸が多く含まれる低ダイバーシティの核酸（すなわち、配列の多様性が低い核酸）よりも、多様な塩基配列の核酸が混在する高ダイバーシティの核酸（すなわち、配列の多様性が高い核酸）であることが望ましい。

あるいは、解析対象の被検者由来の試料の数が推奨されている試料数未満である場合、図３３に示すように、解析済（すなわち、今では解析対象ではない）の被検者由来の試料から調製されたライブラリを代替に用いて、測定試料を調製すればよい。なお、解析済の被検者由来の試料から調製されたライブラリとしては、測定試料を調製するために混合される、解析対象の被検者由来の試料から調製されたライブラリに付加されたインデックス配列のいずれとも異なるインデックス配列が付加されたライブラリを用いる。

例えば、解析対象の被検者由来の試料から調製されたライブラリには第１のインデックス配列が付加されている場合、第１のインデックス配列とは異なる第２のインデックス配列が付加されている解析済の被検者由来の試料から調製されたライブラリを用いて、測定試料が調製すればよい。

なお、この場合も、測定試料中に含まれる１試料由来の核酸の量のばらつきは±１０％の範囲内であることが望ましい。測定試料中に含まれる解析済の被検者由来の核酸の量は、少なくとも測定試料中に含まれる１試料あたりの核酸の量に相当する量またはそれ以上となってもよい。

図３２および図３３に示す方法によって測定試料を調製すれば、測定試料中の被検者由来の試料から調製された各ライブラリの量には変動が無いため、１試料あたりに取得される配列情報のデータ量が、シーケンシングランごとに変動しない。すなわち、あるシーケンシングランにおいて解析対象となる第一の被検者群の被検者数と、別のシーケンシングランにおいて解析対象となる第二の被検者群の被検者数とが異なっていても、第一の被検者群の被検者数と第二の被検者群の被検者数との差に応じて、測定試料中の被検者由来ではない核酸の量を変えて調節すればよい。

（シーケンサー２によるリード配列の読み取り）
続いて、図３５〜図３７を適宜参照しながら、図１８のステップＳ３２の手順について図３４に示す流れに沿って説明する。図３４は、試料ＤＮＡの塩基配列をシーケンサー２によって解析する手順の一例を説明するフローチャートである。

図３５の左欄から中央欄に示すように、濃縮されたＤＮＡ断片からストレプトアビジン磁性ビーズおよびＲＮＡベイトを外し、ＰＣＲ法によって増幅することにより、前処理を完了させる。ここで、増幅されたＤＮＡ断片に対して、インデックス配列を含むＰＣＲプライマーを用いたＰＣＲ反応を行うことによって、ＤＮＡ断片にインデックス配列が付加されてもよい。

なお、図３５には、インデックス配列がＤＮＡ断片の５’末端側および３´末端側の双方に付加されている例を示しているがこれに限定されない。インデックス配列は、ＤＮＡ断片の５’末端側のみ、または３’末端側のみに付加されてもよい。

次に、図３５の右欄に示すように、図３１〜３３に示す方法によって調製された測定試料がフローセルに注入される（図３４のステップＳ３０５）。フローセルに注入される測定試料には、アダプター配列およびインデックス配列が付加されている核酸とアダプター配列のみが付加されている核酸とが混在している。

続いて、図３６に示すように、フローセル上において、Ｂｒｉｄｇｅ ＰＣＲ法により、解析対象となるＤＮＡ断片を増幅する（図３４のステップＳ３０６）。

すなわち、解析対象となるＤＮＡ断片（例えば、図３６中のＴｅｍｐｌａｔｅ ＤＮＡ）は、上述した前処理によって、両末端に２種類の異なるアダプター配列（例えば、図３６中のアダプター１配列およびアダプター２配列）が付加された状態であり（図３６の「１」）、このＤＮＡ断片を１本鎖にし、５’末端側のアダプター１配列をフローセル上に固定させる（図３６の「２」）。

フローセル上には予め５’末端側のアダプター２配列が固定されており、ＤＮＡ断片の３’末端側のアダプター２配列が、フローセル上の５’末端側のアダプター２配列と結合することにより、橋渡しをしたような状態となり、ブリッジが形成される（図３６の「３」）。

この状態でＤＮＡポリメラーゼによってＤＮＡ伸長反応を行い（図３６の「４」）、変性させると、２本の１本鎖ＤＮＡ断片が得られる（図３６の「５」）。

このようなブリッジの形成、ＤＮＡ伸長反応および変性をこの順に繰り返すことにより、多数の１本鎖ＤＮＡ断片を局所的に増幅固定させて、クラスターを形成することができる（図３６の「６」〜「１０」）。

そして、図３７に示すように、クラスターを形成する１本鎖ＤＮＡを鋳型として、Ｓｅｑｕｅｎｃｉｎｇ−ｂｙ−ｓｙｎｔｈｅｓｉｓにより、配列を読み取る（図３４のステップＳ３０７）。

まず、フローセル上に固定された１本鎖ＤＮＡ（図３７の上段左欄）に対し、ＤＮＡポリメラーゼ、および、蛍光標識され、３’末端側がブロックされたｄＮＴＰを添加し（図３７の上段中央欄）、さらに、シーケンスプライマーを添加する（図３７の上段右欄）。

シーケンスプライマーは、例えば、アダプター配列の一部分にハイブリダイズするように設計されていればよい。換言すれば、シーケンスプライマーは、試料ＤＮＡ由来のＤＮＡ断片を増幅するように設計されていればよく、インデックス配列を付加した場合には、さらにインデックス配列を増幅するように設計されていればよい。

シーケンスプライマーを添加後、ＤＮＡポリメラーゼによって３’末端ブロック蛍光ｄＮＴＰの１塩基伸長反応を行う。３’末端側がブロックされたｄＮＴＰを用いるため、１塩基分伸長したところで、ポリメラーゼ反応は停止する。そして、ＤＮＡポリメラーゼを除去し（図３７の中段右欄）、１塩基伸長した１本鎖ＤＮＡ（図３７の下段右欄）に対し、レーザー光により塩基に結合している蛍光物質を励起させて、そのときに起こる発光を写真として記録する（図３７の下段左欄）。

写真は、蛍光顕微鏡を用いて、４種類の塩基を決定させるために、波長フィルタを変更しながら、Ａ、Ｃ、Ｇ、Ｔそれぞれに対応する蛍光色毎に撮影する。すべての写真を取り込んだ後、写真データから塩基を決定する。そして、蛍光物質および３’末端側をブロックしている保護基を除去して、次のポリメラーゼ反応に進む。この流れを１サイクルとして、２サイクル目、３サイクル目と繰り返していくことにより、全長をシーケンシングすることができる。

以上の手法によれば、解析できる鎖長は１５０塩基×２までに達し、ピコタイタープレートよりもはるかに小さい単位での解析が可能であるため、高密度化することにより、１回の解析において４０〜２００Ｇｂという膨大な配列情報を入手することができる。

（遺伝子パネル）
シーケンサー２によるリード配列の読み取りに用いられる遺伝子パネルは、上述したように、複数の解析対象を一度のランで解析するための解析キットを意味し、一実施形態において、複数の疾病に関する複数の遺伝子配列を解析するための解析キットであり得る。

本明細書中にて使用される場合、用語「キット」は、特定の材料を内包する容器（例えば、ボトル、プレート、チューブ、ディッシュなど）を備えた包装が意図される。好ましくは各材料を使用するための指示書を備える。本明細書中にてキットの局面において使用される場合、「備えた（備えている）」は、キットを構成する個々の容器のいずれかの中に内包されている状態が意図される。また、キットは、複数の異なる組成物を１つに梱包した包装であり得、ここで、組成物の形態は上述したような形態であり得、溶液形態の場合は容器中に内包されていてもよい。

キットは、物質Ａおよび物質Ｂを同一の容器に混合して備えていても別々の容器に備えていてもよい。「指示書」には、キット中の各構成を、治療および／または診断に適用する手順が示されている。なお、「指示書」は、紙またはその他の媒体に書かれていても印刷されていてもよく、あるいは磁気テープ、コンピュータ読み取り可能ディスクまたはテープ、ＣＤ−ＲＯＭなどのような電子媒体に付されてもよい。キットはまた、希釈剤、溶媒、洗浄液またはその他の試薬を内包した容器を備え得る。さらに、キットは、治療および／または診断に適用するために必要な器具をあわせて備えていてもよい。

一実施形態において、遺伝子パネルは、上述した、品質管理試料、核酸を断片化する試薬、ライゲーション用試薬、洗浄液、ＰＣＲ試薬（ｄＮＴＰ、ＤＮＡポリメラーゼなど）などの試薬、および磁性ビーズのうち一つ以上を備えていてもよい。また、遺伝子パネルは、断片化したＤＮＡにアダプター配列を付加するためのオリゴヌクレオチド、断片化したＤＮＡにインデックス配列を付加するためのオリゴヌクレオチド、ＲＮＡベイトライブラリなどのうち一つ以上を備えていてもよい。

なお、各遺伝子パネルが備えるインデックス配列の場合、当該遺伝子パネル固有の、当該遺伝子パネルを識別するための配列であり得る。また、各遺伝子パネルが備えるＲＮＡベイトライブラリは、当該遺伝子パネルの各検査遺伝子に対応するＲＮＡベイトを含む、当該遺伝子パネル固有のライブラリであり得る。

（測定試料シートの情報に基づいた情報処理装置１の制御）
図３０に示す測定試料シートに含まれる各情報が、情報処理装置１の入力部１７から操作者に入力された場合、情報選択部１１２は、入力された情報を、データ調整部１１３、変異同定部１１４、薬剤検索部１１８、およびレポート作成部１１５の少なくとも何れか１つに提供する。

これにより、情報処理装置１は、測定試料シートの試料情報に基づいて、シーケンサー２から取得した全配列情報のうち、所定のインデックス配列が付加された、被検者由来の試料の遺伝子の配列情報のみを選択的に解析することができる。

測定試料シートの情報に基づいた情報処理装置１の制御について、図３８および図３９を用いて説明する。図３８は、図３２に示す方法で測定試料を調製した場合の情報処理装置の処理の流れの一例を示すフローチャートである。図３９は、図３３に示す方法で測定試料を調製した場合の情報処理装置の処理の流れの一例を示すフローチャートである。

図３２に示す方法で測定試料を調製した場合、被検者由来の核酸にはアダプター配列もインデックス配列も付加されているが、被検者由来ではない核酸にはアダプター配列が付加されているのみである。

例えば、前出のイルミナ社から提供されているＰｈｉ Ｘは、既にアダプター配列がライゲートされており、被検者由来ではない核酸として好適に用いることができる。

情報処理装置１は、測定試料シートにおいてインデックス配列に関連付けられた配列情報（すなわち、インデックス配列を含む配列情報）であれば（ステップＳ５１ａにてＹＥＳ）、解析を行い（ステップＳ５２）、インデックス配列に関連付けられた配列情報でなければ（ステップＳ５１ａにてＮＯ）、インデックス配列に関連付けられた配列情報に対して行う解析の少なくとも一部の解析を行わない（ステップＳ５３）。すなわち、情報処理装置１は、シーケンサー２から取得した全配列情報のうち、インデックス配列が付加されたライブラリの核酸の配列情報に対しては選択的に図６に示すステップＳ１０９以降の処理を行い、インデックス配列が付加されていない核酸の配列情報に対しては図６に示すステップＳ１０９以降の処理を行わない。

あるいは、図３３に示す方法で測定試料を調製した場合、解析済の被検者由来の核酸には、解析対象となる被検者由来の核酸に付加されているインデックス配列とは異なるインデックス配列が付加されている。ここでは、解析対象となる被検者由来の核酸に付加されているインデックス配列を、明確化のために「第１インデックス配列」と記す。

情報処理装置１は、測定試料シートにおいてインデックス配列に関連付けられた配列情報であれば（ステップＳ５１ａにてＹＥＳ）、ステップＳ５１ｂに進み、インデックス配列に関連付けられた配列情報でなければ（ステップＳ５１ａにてＮＯ）、ステップＳ５３に進む。

ステップＳ５１ｂにおいて、情報処理装置１は、測定試料シートを参照して、解析対象の試料から調製された核酸に付加された第１インデックス配列に関連付けられた配列情報であれば（ステップＳ５１ｂにてＹＥＳ）、解析を行う（ステップＳ５２）。一方、第１インデックス配列に関連付けられた配列情報でなければ（ステップＳ５１ａにてＮＯ）、インデックス配列に関連付けられた配列情報に対して行う解析の少なくとも一部の解析を行わない（ステップＳ５３）。すなわち、情報処理装置１は、シーケンサー２から取得した全配列情報のうち、第１インデックス配列が付加されたライブラリの核酸の塩基配列データに対しては選択的に図６に示すステップＳ１０９以降の処理を行い、第１インデックス配列が付加されていないライブラリの核酸の塩基配列データに対しては図６に示すステップＳ１０９以降の処理を行わない。

このように構成することにより、情報処理装置１は、解析対象となる試料の塩基配列に対してのみ効率的に解析を行うことができる。

（配列データ読取部１１１、データ調整部１１３、変異同定部１１４）
続いて、解析実行部１１０の配列データ読取部１１１、データ調整部１１３、および変異同定部１１４の処理について、図４１〜図４６を適宜参照しながら、図４０に示す処理の流れに沿って説明する。

図４０は、情報処理装置１による解析の流れの一例を説明するフローチャートである。なお、図４０に示す処理は、図６に示すステップＳ１０９に対応している。

＜配列データ読取部１１１＞
まず、図４０のステップＳ１０において、配列データ読取部１１１は、シーケンサー２から提供された配列情報を取得し、インデックス配列に基づいて、試料毎にファイルを作成し、配列情報を仕分ける。インデックス配列が含まれる配列情報に対しては、インデックス配列毎に異なるファイルが作成され、インデックス配列が含まれていない配列情報は、インデックス配列毎に作成されたファイルとは別のファイルが作成される。

配列情報は、シーケンサー２で読み取られた塩基配列を示すデータである。シーケンサー２は、特定の遺伝子パネルを用いて得られた多数の核酸断片をシーケンシングして、それらの配列情報を読み取り、配列情報として情報処理装置１に提供する。

配列データ読取部１１１は、核酸配列のエクソン領域から読み取られた配列情報を取得してもよく、少なくとも１０Ｍｂ（１０００万塩基）以上のエクソン領域から読み取られた配列情報を取得してもよい。

次に、ステップＳ１１において、配列データ読取部１１１は、解析対象となる配列情報のファイルに格納されている配列情報を読み込む。

一態様において、配列情報には、読み取られた配列と共に、配列中の各塩基のクオリティスコアが含まれていてもよい。また、被検者の病変部位から採取されたＦＦＰＥ試料をシーケンサー２に供して得られた配列情報と、同被検者の血液試料をシーケンサー２に供して得られた配列情報との両方が、情報処理装置１に入力される。

図４１は、解析対象となる配列情報が情報処理装置１に出力される場合のファイルフォーマットの一例を示す図である。図４１に示す例では、配列情報には、配列名、配列、および、クオリティスコアが含まれている。配列名は、シーケンサー２が出力する配列情報に付与された配列ＩＤなどであってもよい。配列は、シーケンサー２で読み取られた塩基配列を示す。クオリティスコアは、シーケンサー２による塩基割当が正しく行われない確率を示す。任意の塩基のシーケンスクオリティスコア（Ｑ）は、次の式により表される。

Ｑ＝−１０ｌｏｇ１０Ｅ
この式において、Ｅは、塩基割当が正しく行われない確率の推定値を表す。Ｑ値が高いほど、エラーの確率が低いことを意味する。Ｑ値が低いほど、そのリードは使用できない部分が大きくなる。

また、偽陽性の変異割当も増加し、結果の精度が低下する恐れがある。なお、「偽陽性」は、リード配列が判定対象となる真の変異を有していないにもかかわらず、変異を有すると判断されることを意味する。

なお、「陽性」は、リード配列が判定対象となる真の変異を有していることを意味し、「陰性」は、リード配列が対象となる変異を有していないことを意味する。例えば、クオリティスコアが２０であれば、エラーの確率は１００分の１であり、したがって、読み取った遺伝子配列中の各塩基の正確さ（「ベースコールの精度」とも呼ばれる）は９９％であることを意味する。

＜データ調整部１１３＞
続いて、図４０のステップＳ１２において、データ調整部１１３は、配列データ読取部１１１が読み込んだ配列情報に基づいて、配列情報に含まれる各核酸断片の塩基配列のアライメントを実行する。

図４２の（ａ）は、データ調整部１１３によるアライメントを説明する図である。データ調整部１１３は、参照配列データベース１２２に格納された参照配列を参照し、各核酸断片のリード配列を、配列情報の比較対象とすべき参照配列に対してマッピングすることにより、アライメントを実行する。一態様において、参照配列データベース１２２には、各解析対象の遺伝子に対応する参照配列が複数種類格納されている。

また、データ調整部１１３は、被検者の病変部位から採取されたＦＦＰＥ試料をシーケンサー２に供して得られた配列情報と、同被検者の血液試料をシーケンサー２に供して得られた配列情報との両方について、アライメントを実行する。

図４２の（ｂ）は、データ調整部１１３のアライメント結果のフォーマットの一例を示す図である。アライメント結果のフォーマットは、リード配列、参照配列およびマッピング位置をそれぞれ特定し得るものであれば特に限定されないが、図４２の（ｂ）のように、参照配列情報、リード配列名、ポジション情報、マップ品質および配列を含むものであってもよい。

参照配列情報は、参照配列データベース１２２における参照配列名（参照配列ＩＤ）、参照配列の配列長などを示す情報である。リード配列名は、アライメント対象となった各リード配列の名称（リード配列ＩＤ）を示す情報である。ポジション情報は、リード配列の最左塩基がマッピングされた参照配列上の位置（Leftmost mapping position）を示す情報である。マップ品質は、当該リード配列に対応するマッピング品質を示す情報である。配列は、各リード配列に対応する塩基配列（例： …GTAAGGCACGTCATA…）を示す情報である。

図４３は、参照配列データベース１２２の構造例を示す図である。図４３に示すように、参照配列データベース１２２には、野生型の配列を示す参照配列（例えば、染色体＃１〜２３のゲノム配列）と、野生型の配列に対して既知の変位が組み込まれた参照配列とが記憶されている。

さらに、参照配列データベース１２２中の各参照配列には、遺伝子パネルに関する情報を示すメタデータが付与されている。各参照配列に付与する遺伝子パネルに関する情報は、例えば、各参照配列が対応する解析対象の遺伝子を直接的または間接的に示すものであり得る。

一実施形態において、情報選択部１１２は、データ調整部１１３が参照配列データベース１２２から参照配列を取得する際に、入力された遺伝子パネルに関する情報と、各参照配列のメタデータとを参照して、当該遺伝子パネルに関する情報に対応する参照配列を選択するよう制御してもよい。

例えば、一態様において、情報選択部１１２は、入力された遺伝子パネルに関する情報によって特定される解析対象の遺伝子に対応する参照配列を選択するようデータ調整部１１３を制御してもよい。これにより、データ調整部１１３は、使用された遺伝子パネルに関連する参照配列のみに対するマッピングを行えばよいため、解析の効率を向上させることができる。

また、他の実施形態において、情報選択部１１２は、上記制御を行わなくともよい。その場合、情報選択部１１２は、後述するように、変異同定部１１４またはレポート作成部１１５を制御すればよい。

図４４は、参照配列データベース１２２に含まれる参照配列（野生型の配列を示すものでないもの）に組み込まれる既知の変異の例を示す図である。既知の変異は、外部のデータベース（例えば、ＣＯＳＭＩＣ、ＣｌｉｎＶａｒなど）に登録された遺伝子変異であり、図３３に示すように、染色体位置、遺伝子名および変異が特定されているものである。図３３の例では、アミノ酸の変異が特定されているが、核酸の変異が特定されていてもよい。変異種別は、特に限定されず、置換、挿入、欠失など様々な変異であってもよく、他の染色体の一部の配列または逆相補配列が結合している変異であってもよい。

図４５は、図４０のステップＳ１２におけるアライメントの詳細な工程の一例を説明するフローチャートである。一態様において、図４０のステップＳ１２におけるアライメントは、図４５に示すステップＳ４０１〜Ｓ２０５によって実行される。

図４５のステップＳ４０１において、データ調整部１１３は、配列データ読取部１１１が取得した配列情報に含まれる各核酸断片のリード配列のうち、アライメントを行っていないものを選択して、参照配列データベース１２２から取得した参照配列と比較する。そして、ステップＳ４０２において、データ調整部１１３は、リード配列との一致度が所定の基準を満たす参照配列上の位置を特定する。ここで、一致度とは、取得した配列情報と参照配列とがどの程度一致しているかを示す値であり、例えば、一致する塩基の数や割合などが一例として挙げられる。

一態様において、データ調整部１１３は、リード配列と参照配列の一致度を示すスコアを算出する。一致度を示すスコアは、例えば２つの配列間の同一性のパーセンテージ(percentage identity)とすることができる。データ調整部１１３は、例えば、リード配列の塩基と参照配列の塩基とが同一となる位置の数を特定し、一致した位置の数を求め、一致した位置の数を参照配列と比較されたリード配列の塩基数（比較ウィンドウの塩基数）で除算することによってパーセンテージを算出する。

図４６の（ａ）は、スコア算出の一例を示す図である。一態様において、図４６の（ａ）に示す位置において、リード配列Ｒ１と参照配列との一致度のスコアは、リード配列１３塩基中１３塩基が一致しているため１００％となり、リード配列Ｒ２と参照配列との一致度のスコアは、リード配列１３塩基中１２塩基が一致しているため９２．３％となる。

また、データ調整部１１３は、リード配列と参照配列の一致度を示すスコアの計算において、リード配列が参照配列に対して所定の変異（例えば、挿入・欠失（InDel : Insertion/Deletion））を含む場合には、通常の計算よりも低いスコアが付くように計算してもよい。

一態様において、データ調整部１１３は、リード配列が参照配列に対して挿入および欠失の少なくとも一方を含む配列について、例えば、上述したような通常計算で算出されたスコアに、挿入・欠失に対応する塩基数に応じた重み係数を乗算することで、スコアを補正してもよい。重み係数Ｗは、例えば、Ｗ＝｛１−（１／１００）×（挿入・欠失に対応する塩基数）｝で計算してもよい。

図４６の（ｂ）は、スコア算出の他の例を示す図である。一態様において、図４６の（ｂ）に示す位置において、リード配列Ｒ３と参照配列との一致度のスコアは、通常計算では、リード配列１７塩基（欠失を示す＊も一塩基として計算）中１５塩基が一致しているため８８％となり、補正後のスコアは８８％×０．９８＝８６％となる。また、リード配列Ｒ４と参照配列との一致度のスコアは、通常計算では、リード配列２１塩基中１７塩基が一致しているため８１％となり、補正後のスコアは８１％×０．９６＝７７．８％となる。

データ調整部１１３は、各参照配列に対するリード配列のマッピング位置を変えながら一致度のスコアを算出することにより、リード配列との一致度が所定の基準を満たす参照配列上の位置を特定する。その際、動的計画法、ＦＡＳＴＡ法、ＢＬＡＳＴ法などの当該分野において公知のアルゴリズムを使用してもよい。

図４５に戻り、次に、データ調整部１１３は、リード配列との一致度が所定の基準を満たす参照配列上の位置が単一の位置であった場合には（ステップＳ４０３にてＮＯ）、当該位置にリード配列をアライメントし、リード配列との一致度が所定の基準を満たす参照配列上の位置が複数の位置であった場合には（ステップＳ４０３にてＹＥＳ）、データ調整部１１３は、最も一致度が高い位置に、リード配列をアライメントする（ステップＳ４０４）。

そして、データ調整部１１３は、配列データ読取部１１１が取得した配列情報に含まれる全リード配列をアライメントしていない場合には（ステップＳ４０５にてＮＯ）、ステップＳ４０１に戻り、配列情報に含まれる全リード配列をアライメントした場合には（ステップＳ４０５にてＹＥＳ）、ステップＳ１２の処理を完了する。

＜変異同定部１１４＞
続いて、図４０に戻り、ステップＳ１３において、変異同定部１１４は、被検者の病変部位から採取された試料を供して得られたリード配列がアライメントされた参照配列の配列（アライメント配列）と、同被検者の血液試料を供して得られたリード配列がアライメントされた参照配列の配列とを比較する。

そして、図４０のステップＳ１４において、両アライメント配列間の相違を、変異として抽出する（変異抽出処理）。例えば、同じ解析対象の遺伝子の同じ位置に対する血液試料由来のアライメント配列がＡＴＣＧＡであり、腫瘍組織由来のアライメント配列がＡＴＣＣＡであれば、変異同定部１１４は、ＧとＣとの相違を変異として抽出する。

一態様において、変異同定部１１４は、抽出した遺伝子変異に基づいて結果ファイルを生成する。図４７は、変異同定部１１４が生成する結果ファイルのフォーマットの一例を示す図である。当該フォーマットは、例えば、Variant Call Format（ＶＣＦ）に基づくものであり得る。

図４７に示すように、結果ファイルには、抽出された遺伝子変異毎に、位置情報、参照塩基および変異塩基が記述されている。位置情報は、参照ゲノム上の位置を示し、例えば、染色体番号と、該染色体上の位置とを含む。参照塩基は、上記位置情報が示す位置における参照塩基（Ａ，Ｔ，Ｃ，Ｇなど）を示す。変異塩基は、参照塩基の変異後の塩基を示す。参照塩基は、血液試料由来のアライメント配列上の塩基であり、変異塩基は、腫瘍組織由来のアライメント配列上の塩基である。

なお、図４７において、参照塩基がＣ、変異塩基がＧである変異は、置換変異の例であり、参照塩基がＣ、変異塩基がＣＴＡＧである変異は、挿入（Insertion）変異の例であり、参照塩基がＴＣＧ、変異塩基がＴである変異は、欠失（Deletion）変異の例である。また、変異塩基がＧ］１７：１９８９８２］、］１３：１２３４５６］Ｔ、Ｃ［２：３２１６８２［、または、［１７：１９８９８３［Ａである変異は、他の染色体の一部の配列または逆相補配列が結合している変異の例である。

図４０に戻り、続いて、ステップＳ１５において、変異同定部１１４は、変異データベース１２３を検索する。そして、ステップＳ１６において、変異同定部１１４は、変異データベース１２３の変異情報を参照して、結果ファイルに含まれる変異にアノテーションを付与することで、変異を同定する。

図４８は、変異データベース１２３の構造の一例を示す図である。変異データベース１２３は、例えば、ＣＯＳＭＩＣやＣｌｉｎＶａｒなどの外部データベースを基に構築される。また、一態様において、データベース中の各変異情報には、遺伝子パネルに関する情報に関するメタデータが付与されている。図４８に示す例では、データベース中の各変異情報には、解析対象の遺伝子の遺伝子ＩＤがメタデータとして付与されている。

図４９は、変異データベース１２３中の変異情報の構造の詳細例を示す図である。図４９に示すように、一態様において、変異データベース１２３に含まれる変異情報には、変異ＩＤ、変異の位置情報（例えば、「ＣＨＲＯＭ」、および「ＰＯＳ」）、「ＲＥＦ」、「ＡＬＴ」、「Ａｎｎｏｔａｔｉｏｎ」が含まれていてもよい。変異ＩＤは、変異を識別するための識別子である。

変異の位置情報のうち、「ＣＨＲＯＭ」は染色体番号を示し、「ＰＯＳ」は染色体番号上の位置を示す。「ＲＥＦ」は、野生型（Ｗｉｌｄ ｔｙｐｅ）における塩基を示し、「ＡＬＴ」は、変異後の塩基を示す。「Ａｎｎｏｔａｔｉｏｎ」は、変異に関する情報を示す。「Ａｎｎｏｔａｔｉｏｎ」は、例えば、「ＥＧＦＲ Ｃ２５７３Ｇ」、「ＥＧＦＲ Ｌ８５８Ｒ」といったアミノ酸の変異を示す情報であってもよい。例えば、「ＥＧＦＲ Ｃ２５７３Ｇ」は、タンパク質「ＥＧＦＲ」の２５７３残基目のシステインがグリシンに置換した変異であることを示す。

上記の例のように、変異情報の「Ａｎｎｏｔａｔｉｏｎ」は、塩基情報に基づく変異を、アミノ酸情報に基づく変異に変換するための情報であってもよい。この場合、変異同定部１１４は、参照した「Ａｎｎｏｔａｔｉｏｎ」の情報に基づいて、塩基情報に基づく変異を、アミノ酸情報に基づく変異に変換可能である。

変異同定部１１４は、結果ファイルに含まれる変異を特定する情報（例えば、変異の位置情報と変異に対応する塩基情報）をキーとして、変異データベース１２３を検索する。例えば、変異同定部１１４は、「ＣＨＲＯＭ」、「ＰＯＳ」、「ＲＥＦ」および「ＡＬＴ」の情報のいずれかをキーとして変異データベース１２３を検索してもよい。変異同定部１１４は、血液試料由来のアライメント配列と、病変部位由来のアライメント配列とを比較することで抽出した遺伝子変異が変異データベース１２３に登録されていた場合に、当該変異を試料中に存在する変異として同定し、結果ファイルに含まれる当該変異にアノテーション（例えば、「ＥＧＦＲ Ｌ８５８Ｒ」、「ＢＲＡＦ Ｖ６００Ｅ」など）を付与する。

なお、一実施形態において、情報選択部１１２は、変異同定部１１４が、結果ファイルに基づいて変異データベース１２３を検索する前に、変異同定部１１４に入力された遺伝子パネルに関する情報に対応しない変異を、結果ファイルからマスク（除外）させてもよい。

例えば、一態様において、情報選択部１１２から遺伝子パネルに関する情報が通知された変異同定部１１４は、図５０の（ａ）のような、解析対象の遺伝子と位置情報（例えば、「ＣＨＲＯＭ」と「ＰＯＳ」）との対応関係を示すテーブルを参照し、通知された遺伝子パネルに関する情報が特定する解析対象の遺伝子に対応する変異の位置を特定し、図５０の（ｂ）のように、それ以外の位置の変異を、結果ファイルからマスク（除外）させてもよい。これにより、変異同定部１１４は、結果ファイル中の、使用された遺伝子パネルに関連する変異のみにアノテーションを付与すればよいため、変異の同定および特定の効率を向上させることができる。

（薬剤検索部１１８）
薬剤検索部１１８が薬剤に関する情報を含むリストを生成する処理の流れについて、図５１を用いて説明する。図５１は、薬剤検索部１１８が変異に関する薬剤のリストを生成する処理の一例を示すフローチャートである。

薬剤検索部１１８は、変異同定部１１４によって同定された遺伝子変異に付与された変異ＩＤをキーとして、薬剤データベース１２４を検索する（ステップＳ１５ａ）。検索結果に基づいて、薬剤検索部１１８は、変異に関する薬剤に関する情報を含むリストを生成する（ステップＳ１６ａ）。生成されたリストは、レポート作成部１１５が作成するレポートに組み込まれる。

（薬剤データベース１２４）
薬剤検索部１１８が薬剤データベース１２４を検索して薬剤リストを生成する場合に、薬剤データベース１２４に記憶されているデータ１２４Ａについて、図５２を用いて説明する。図５２は、薬剤データベース１２４のデータ構造の例を示す図である。

薬剤データベース１２４には、図５２に示すように、変異毎に付与された変異ＩＤ、関連薬剤名、および薬剤毎に付与された薬剤ＩＤが互いに関連付けられて記憶されている。なお、図５２のデータ１２４Ａにおいて変異ＩＤ「♯３」に対して、「薬剤Ａ」および「薬剤Ｂ」が関連付けられているように、各変異ＩＤについて複数の関連薬剤が関連付けられてもよい。

また、薬剤データベース１２４の各変異ＩＤには、遺伝子パネルに関する情報に関するメタデータである「遺伝子パネル関連情報に関するメタデータ」が付与されていてもよい。薬剤検索部１１８は、情報選択部１１２からの指示に応じて、この「遺伝子パネル関連情報に関するメタデータ」を参照する。

そして、薬剤検索部１１８は、薬剤データベース１２４を検索する範囲を、該メタデータに示された範囲に変更する。これにより、薬剤検索部１１８は、各薬剤に付与されている「遺伝子パネル関連情報に関するメタデータ」と入力された遺伝子パネルに関する情報に応じて、薬剤データベース中で参照すべき薬剤を絞り込むことができ、遺伝子パネルに関する情報に応じた薬剤に関する情報を含むリストを生成することができる。

薬剤検索部１１８は、図５３に示すデータ構造を有する薬剤データベース１２４を検索して、変異に関連する薬剤に関する他の情報を含むリストを生成してもよい。このことに関し、図５４を用いて説明する。図５４は、薬剤検索部１１８が変異に関する薬剤に関する情報を含むリストを生成する処理の一例を示すフローチャートである。

薬剤検索部１１８は、図５３に示すデータ１２４Ｂを記憶している薬剤データベース１２４から、関連薬剤が当局（ＦＤＡ、ＰＭＤＡなど）で承認されているか否かを検索する。具体的には、薬剤検索部１１８は、例えば、「変異ＩＤ」等の変異に関する情報をキーとして、変異に対応する関連薬剤が当局で承認されているかを示す「承認状況」、どの国の当局で承認されているかを示す「承認国」を検索する（ステップＳ１５ｂ）。

薬剤検索部１１８は、検索結果に基づき、変異、該変異に対応する関連薬剤、および該関連薬剤の承認に関する情報などを含むリストを生成する（ステップＳ１６ｂ）。

薬剤検索部１１８は、図５３に示すデータ構造を有する薬剤データベース１２４を検索して、変異に関連する薬剤に関するさらに他の情報を含むリストを生成してもよい。このことに関し、図５４を用いて説明する。図５４は、薬剤検索部１１８が薬剤データベース１２４を検索して得た情報に基づいて、Ｏｆｆ−ｌａｂｅｌ ｕｓｅ（適用外使用）の可能性がある薬剤の有無を判定し、判定結果を含むリストを生成する処理の一例を示すフローチャートである。

薬剤検索部１１８は、図５３に示すデータ１２４Ｂを記憶している薬剤データベース１２４から、関連薬剤が当局（ＦＤＡ、ＰＭＤＡなど）で承認されているか否かを検索する（ステップＳ１５ｂ）。検索された薬剤が未承認である場合（ステップＳ２１にてＮＯ）、薬剤検索部１１８は、該薬剤を未承認薬として変異に関連付け（ステップＳ２３）、変異に関連する薬剤のレポートを作成する（ステップＳ１６ａ）。

検索された薬剤が承認済みである場合（ステップＳ２１にてＹＥＳ）、薬剤検索部１１８は、試料が採取された被検者の疾患（疾患名あるいは疾患ＩＤ）と、薬剤データベース１２４から検索された関連薬剤に対応する疾患（例えば、図５３に示す「対象疾患」の疾患名あるいは疾患ＩＤ）と、が一致するか否かを判定する（ステップＳ２２）。

被検者の疾患と「対象疾患」とが一致する場合（ステップＳ２２にてＹＥＳ）、薬剤検索部１１８は、検索結果の薬剤を承認薬として変異に関連付けを行い（ステップＳ２４）、変異、該変異に対応する関連薬剤、および該関連薬剤の承認に関する情報などを含むリストを生成する（ステップＳ１６ａ）。

一方、被検者の疾患と「対象疾患」とが異なる場合（ステップＳ２２にてＮＯ）、薬剤検索部１１８は、検索された関連薬剤はＯｆｆ−ｌａｂｅｌ ｕｓｅ（適用外使用）の可能性がある薬剤であると判定し、その判定結果を変異に関連付けて（ステップＳ２５）、変異、該変異に対応する関連薬剤、および該関連薬剤の承認に関する情報などを含むリストを生成する（ステップＳ１６ａ）。

なお、被検者の疾患を識別するための識別（例えば、疾患の名称、疾患ＩＤなど）は、例えば、遺伝子解析を実行する際に操作者などによって入力部１７から入力され得る。この場合、情報選択部１１２は、操作者によって入力された試料に対応する疾患に関する情報を取得して、疾患を識別する。あるいは、図７に示すように、試料を収容する各容器Ｐ１に被検者ＩＤおよび試料ＩＤなどが表示されたラベルＬ１が付されており、このラベルＬ１に表示されているバーコードＬ１１などの記録手段を読み取ることにより、被検者の疾患の識別情報である疾患ＩＤを取得する構成であってもよい。あるいは、図８に示すように、試料を収容する各容器Ｐ１に被検者ＩＤおよび試料ＩＤなどが表示されたラベルＬ２が付されており、このラベルＬ２に添付されているＲＦＩＤタグＬ２１などの記録手段を読み取ることにより、被検者の疾患の識別情報である疾患ＩＤを取得する構成であってもよい。

あるいは、検査機関１２０では試料ＩＤおよび被検者ＩＤと疾患ＩＤとが対応付けて管理されており、情報選択部１１２は、試料に対応する疾患ＩＤを、被検者ＩＤまたは試料ＩＤに基づいて取得してもよい。例えば、情報選択部１１２は試料を収容する容器毎に付されたラベルの記録手段を読み取った被検者ＩＤ（または試料ＩＤ）に対応付けられている疾患ＩＤを、通信回線を介して取得する構成であってもよい。なお、図４１に示す配列情報のヘッダ領域に疾患ＩＤが含まれており、これを情報選択部１１２が取得する構成であってもよい。

薬剤データベース１２４は、図５３に示すデータ１２４Ｂのように、データベース中の各薬剤が、所定の遺伝子変異および所定の疾患との関係でＣＤｘに関連する薬剤であるか否かを示す「ＣＤｘフラグ」を有していてもよい。薬剤検索部１１８は、ＣＤｘフラグが「１」である薬剤（図５３における「薬剤Ａ」および「薬剤Ｂ」）を検索した場合、所定の疾患における所定の遺伝子変異の検出結果が、検索された薬剤のＣＤｘに適用可能であることを示す補助情報を含むリストを生成してもよい。薬剤検索部１１８は、所定の疾患（例えば、がんなど）を罹患している被検者から採取された試料において所定の遺伝子変異が検出されたことに応じて、検出された遺伝子変異と当該遺伝子変異に対応する薬剤とがＣＤｘに関連しているという情報、およびこの薬剤の奏功性に関する補助情報を含むリストを作成してもよい。

このように、薬剤検索部１１８は、遺伝子変異、対象疾患、および薬剤が関連付けられて記憶されている薬剤データベース１２４を検索し、検出した遺伝子変異と、情報選択部１１２が特定した疾患をつきあわせることによって、試料に対応する疾患に応じたリストを作成できる。レポート作成部１１５は、薬剤検索部１１８によって作成されたリストを用いてレポートを作成する。

薬剤検索部１１８は、図５５に示すデータ構造を有する薬剤データベース１２４を検索して、変異に関連する薬剤の治験に関する情報を含むリストを生成してもよい。このことに関し、図５６を用いて説明する。図５６は、薬剤検索部１１８が薬剤の治験に関する情報を含むリストを生成する処理の一例を示すフローチャートである。

薬剤検索部１１８は、図５５に示すデータ１２４Ｃを記憶している薬剤データベース１２４から、関連薬剤の治験の進捗具合などの情報を検索する。具体的には、薬剤検索部１１８は、変異ＩＤなどをキーとして、変異の治験に関する情報、例えば、図５５に示す「治験／臨床試験状況」、治験を実施している「実施国」、および「実施機関」などを検索する（図５６のステップＳ１５ｃ）。薬剤検索部１１８は、検索結果に基づき、変異、該変異に対応する関連薬剤、および該関連薬剤の治験に関する情報などを含むリストを生成する（図５６のステップＳ１６ｃ）。

なお、図５２に示すデータ１２４Ａ、図５３に示すデータ１２４Ｂ、および図５５に示すデータ１２４Ｃは、一つに統合させて薬剤データベース１２４に記憶されていてもよいし、薬剤データベース１２４を含む複数のデータベースに分散させて記憶されていてもよい。

（レポート作成部１１５）
レポート作成部１１５は、変異同定部１１４が出力した情報、情報選択部１１２から提供される遺伝子パネルに関する情報、および薬剤検索部１１８によって生成された薬剤リストに基づいてレポートを作成する（図６のステップＳ１１１に対応）。作成されるレポートに掲載される情報は、遺伝子パネルに関する情報、同定された遺伝子変異に関連する情報、および検出された遺伝子変異に関連する薬剤の情報を含んでいる。検査機関１２０が「ＣＤｘ用途」のプランの契約を締結している場合には、レポート作成部１１５は、ＣＤｘに適用可能な薬剤の、所定の疾患を有する被検者に対する奏功性に関連する補助情報を含むレポートを作成することも可能である。

レポート作成部１１５は、情報選択部１１２からの遺伝子パネルに関する情報に基づいて、レポートに掲載する対象を取捨選択し、選択されなかった情報はレポートから削除する構成であってもよい。あるいは、情報選択部１１２が、入力部１７を介して入力された遺伝子パネルに関する情報に対応する遺伝子に関連する情報を、レポートに掲載する対象として選択し、選択されなかった情報はレポートから削除されるよう、レポート作成部１１５を制御する構成であってもよい。

＜レポートの例＞
続いて、レポート作成部１１５によって作成されるレポートの具体例を、図５７を用いて説明する。図５７は、作成されるレポートの一例を示す図である。

図５７に示すレポートの例において、左上の部分には、被検者ＩＤを示す「患者ＩＤ」、「患者の性別」、「患者の病名」、医療機関２１０において該被検者を担当する医師の名前である「担当医師名」、および医療機関名を示す「機関名」が記載されている。

その下には、遺伝子パネルに関する情報として、例えば、「Ａパネル」などの遺伝子パネル名も含まれている。さらに、品質管理試料を用いた処理および解析結果などから得られた品質評価指標「ＱＣ指標」も、レポートに出力されている。

（出力部１３）
レポート作成部１１５によって作成されたレポートは、配列情報の解析結果として、出力部１３から、医療機関２１０に設置された通信端末５（図５参照）にデータ送信されてもよい（図６のステップＳ１１２に対応）。あるいは、情報処理装置１と接続されているプリンタ（図示せず）に送信され、該プリンタによって印刷された後に、紙媒体として、検査機関１２０から医療機関２１０へ送付されてもよい。

（情報処理装置１の解析対象）
情報処理装置１は、図３８に示すように、インデックス配列を含む配列情報であれば解析を行い（ステップＳ５２）、インデックス配列に関連付けられた配列情報でなければ、インデックス配列に関連付けられた配列情報に対して行う解析の少なくとも一部の解析を行わない（ステップＳ５３）。

例えば、測定試料の調製時に、被検者由来ではない核酸として、ＰｈｉＸ ＤＮＡが用いられていた場合、Ｐｈｉ Ｘ ＤＮＡにはインデックス配列は付加されていないため、図４０のステップＳ１０において、インデックス配列毎の仕分け対象とはならず、ステップＳ１０以降の処理は行われない。

例えば、測定試料の調製時に、解析済の被検者由来の試料から調製されたライブラリが用いられていた場合、解析対象ではないため、図４０のステップＳ１１以降の処理は行われない。

例えば、測定試料の調製時に、品質管理試料が用いられていた場合、変異を同定する必要が無いため、図４０のステップＳ１５以降の処理は行われない。

すなわち、情報処理装置１は、シーケンサー２から取得した全配列情報のうち、インデックス配列が付加されたライブラリの核酸の配列情報に対しては選択的に図４０に示すステップＳ１０以降の処理を行い、インデックス配列が付加されていない核酸の配列情報に対してはステップＳ１０以降の少なくとも一部の処理を行わない。

（品質評価指標）
ここでは、配列情報の品質を評価するための品質評価指標について説明する。品質評価指標は、例えば、以下のようなものが挙げられる。

・指標（ｉ）：シーケンサー２による塩基情報の読み取り品質を示す品質評価指標。
・指標（ｉｉ）：解析対象の複数の遺伝子に含まれる塩基のうちシーケンサー２で読み取られた塩基の割合を示す品質評価指標。
・指標（ｉｉｉ）：配列情報のデプスを示す品質評価指標。
・指標（ｉｖ）：配列情報のデプスのばらつきを示す品質評価指標。
・指標（ｖ）：品質管理試料に含まれる各標準遺伝子が有する変異が全て検出されたか否かを示す品質評価指標。

そして、指標（ｉ）には、
指標（ｉ−１）：クオリティスコア、および
指標（ｉ−２）：クラスター濃度
が含まれ得る。

ここでは、上記の品質評価指標について、図５８を用いて説明する。

指標（ｉ−１）：クオリティスコア
クオリティスコアは、シーケンサー２によって読み取られた遺伝子配列中の各塩基の正確さを示す指標である。

例えば、シーケンサー２からＦＡＳＴＱファイルで配列情報が出力される場合、クオリティスコアも配列情報に含まれている（図４１参照）。なお、クオリティスコアの詳細については、既に説明されているため、ここではその説明を省略する。

指標（ｉ−２）：クラスター濃度
シーケンサー２は、フローセル上で多数の１本鎖ＤＮＡ断片を局所的に増幅固定させて、クラスターを形成する（図３６の「９」参照）。そして、蛍光顕微鏡を用いてフローセル上のクラスター群を撮像し、Ａ、Ｃ、Ｇ、Ｔそれぞれに対応する蛍光色（すなわち、蛍光波長が異なっている）を検出することによって配列を読み取っていく。クラスター密度は、シーケンシングを行うときのフローセル上に形成した、各遺伝子のクラスターがどの程度近接し合っているかを示す指標である。

例えば、クラスターの密度が過度に高くなり、クラスター同士が過度に近接したり重なり合ったりしてしまうと、フローセルを撮像した画像のコントラストすなわちＳ／Ｎ比が低くなるため、蛍光顕微鏡のフォーカスが取りにくくなる。それゆえ、蛍光を正しく検出することができなくなり、その結果、配列を正確に読み取ることができなくなる。

指標（ｉｉ）：シーケンサー２で読み取られた塩基のうちシーケンサー２で読み取られたターゲット領域の塩基の割合を示す品質評価指標
この指標は、シーケンサー２により読み取られた塩基（ターゲット領域以外も含む）のうち、どれだけのターゲット領域の塩基が読み取られたかを示す指標であり、読み取られた塩基の総数と、ターゲット領域の塩基の総数との比として算出され得る。

指標（ｉｉｉ）配列情報のデプスを示す品質評価指標。

この指標は、解析対象の遺伝子に含まれる各塩基について、その塩基を読み取った配列情報の総数に基づく指標であり、読み取られた塩基のうちデプスが所定の値以上である塩基の総数と、読み取られた塩基の総数との比として算出され得る。

なお、デプス（ｄｅｐｔｈ）とは、同一の塩基について読み取った配列情報の総数を意味している。

図５８には、解析対象の遺伝子の全長がＴ塩基であり、読み取られた領域の塩基がｔ１塩基であった場合における、読み取られた各塩基のデプスを示すグラフを示している。このグラフの、横軸は塩基の位置であり、縦軸は各塩基のデプスである。図５８に示す例では、読み取られた領域のｔ１塩基のうち、デプスが所定の値（例えば１００）以上の領域の総塩基数は（ｔ２＋ｔ３）塩基である。この場合、指標（ｉｉｉ）は、（ｔ２＋ｔ３）／ｔ１の値として生成される。

指標（ｉｖ）：配列情報のデプスのばらつきを示す品質評価指標。

この指標は、デプスの均一性を示す指標である。読み取られた領域のうちのある部分を読み取った配列情報だけが極端に多い場合、デプスの均一性は低く、読み取られた領域にわたって比較的万遍なく配列情報が存在している場合、デプスの均一性は高い。デプスの均一性は、これに限定されるものではないが、例えば、四分位範囲（ＩＱＲ）を用いて数値化することができる。ＩＱＲが高いほど均一性が低く、ＩＱＲが低いほど均一性が高いことを示す。

指標（ｖ）：品質管理試料に含まれる各標準遺伝子が有する変異が全て検出されたか否かを示す品質評価指標。

この指標は、品質管理試料に含まれる各標準遺伝子が有する変異が検出されて、正しく同定されたことを示す指標である。例えば、図２５の（ａ）に示す品質管理試料Ａおよび図２５の（ｂ）に示す品質管理試料Ｂなどに含まれる各標準遺伝子が有する変異（「Ｖａｒｉａｎｔ」の欄を参照）は既知の変異である。これらの変異の位置、変異種別などを正しく同定できたか否かを評価するための指標が品質評価指標として用いられる。

なお、情報処理装置１は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するコンピュータである。このコンピュータは、例えば１つ以上のプロセッサを備えていると共に、上記プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を備えている。そして、上記コンピュータにおいて、上記プロセッサが上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記プロセッサとしては、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いることができる。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の他、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）などをさらに備えていてもよい。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークや放送波等）を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明の一態様は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

１ 情報処理装置
２ シーケンサー
１１ 制御部
１２ 記憶部
１００ 遺伝子解析システム

Claims (24)

1. 被検者由来の核酸を含む試料と、被検者由来ではない核酸を含む試料とを前記被検者由来の核酸を含む試料の数に応じて混合して、予め定められた核酸の量となるように調製された測定試料に含まれる核酸の配列情報を、シーケンサーにより取得する工程と、
   取得された前記配列情報に対して解析を行う工程と、を含み、
   前記解析を行う工程において、
   取得された前記配列情報のうち、前記被検者由来の核酸の配列情報に対して解析を行い、
   取得された前記配列情報のうち、前記被検者由来ではない核酸の配列情報に対し、前記被検者由来の核酸の配列情報に対して行う解析の少なくとも一部を行わない
   ことを特徴とする解析方法。
2. 前記被検者由来の核酸の配列情報は、インデックス配列を含み、
   前記測定試料の核酸の配列情報のうち、前記インデックス配列を含む配列情報に対して解析を行う
   ことを特徴とする請求項１に記載の解析方法。
3. 前記被検者由来の核酸の配列情報は、複数の被検者由来の核酸の配列情報を含み、異なる被検者由来の核酸の配列情報には、異なるインデックス配列が含まれる
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の解析方法。
4. 前記被検者由来ではない核酸の配列情報は、インデックス配列を含まない
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の解析方法。
5. 前記測定試料の核酸の配列情報のうち、インデックス配列を含む配列情報に対して解析を行い、前記インデックス配列を含まない配列情報に対し、前記インデックス配列を含む配列情報に対して行う解析の少なくとも一部を行わない
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の解析方法。
6. 前記測定試料の核酸の配列情報は、第１のインデックス配列を含む配列情報と、第１のインデックス配列とは異なる第２のインデックス配列を含む配列情報とを含み、
   前記第１のインデックス配列を含む配列情報に対して解析を行い、前記第２のインデックス配列を含む配列情報に対し、前記第１のインデックス配列を含む配列情報に対して行う解析の少なくとも一部を行わない
   ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の解析方法。
7. 前記解析は、前記被検者由来の核酸の配列情報に基づいて、前記被検者の遺伝子に関する情報を取得することを含む
   ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の解析方法。
8. 前記被検者の遺伝子に関する情報は、配列情報に対応する遺伝子名、および遺伝子の変異情報を含む
   ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の解析方法。
9. 前記測定試料を調製する工程において、配列情報の品質を評価するための品質管理試料をさらに加えた測定試料が調製され、
   前記品質管理試料の配列情報から、前記測定試料の品質に関する情報を取得するための処理を行う工程をさらに含む
   ことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の解析方法。
10. 前記品質管理試料の核酸は、前記被検者由来ではない核酸と同一であり、
    前記測定試料の核酸の配列情報のうち、前記被検者由来ではない核酸の配列情報の少なくとも一部に対して品質に関する情報を取得するための処理を行う工程をさらに含む
    ことを特徴とする請求項９に記載の解析方法。
11. 前記測定試料を調製する工程において用いられる被検者由来の核酸を含む試料の数によらず、前記測定試料における１試料由来の核酸の量はほぼ等しい
    ことを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の解析方法。
12. 前記配列情報を取得する工程において取得された前記測定試料の核酸の配列情報における１試料あたりの配列情報のデータ量はほぼ等しい
    ことを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載の解析方法。
13. 前記配列情報を取得する工程において取得された前記測定試料の核酸の配列情報における１試料あたりの配列情報のデータ量は、前記測定試料の調製に用いた被検者由来の核酸を含む試料の数によらず、前記測定試料の核酸の配列情報のデータ量において所定の割合を占める
    ことを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項に記載の解析方法。
14. 前記測定試料の調製に用いた被検者由来の核酸を含む試料の数が変化した場合の、前記測定試料の核酸の配列情報における１試料あたりの配列情報のデータ量のばらつきは±１０％の範囲内である
    ことを特徴とする請求項１から１３のいずれか１項に記載の解析方法。
15. 前記配列情報を取得する工程において取得された配列情報のうち、前記被検者由来ではない核酸の配列情報のデータ量は、前記測定試料の核酸の配列情報における１試料あたりの配列情報のデータ量以上である
    ことを特徴とする請求項１から１４のいずれか１項に記載の解析方法。
16. 前記核酸の量は、前記核酸のモル数である
    ことを特徴とする請求項１から１５のいずれか１項に記載の解析方法。
17. 前記測定試料に含まれる核酸の配列情報を取得する工程において、核酸を捕捉するための捕捉分子によって捕捉された測定試料の核酸の配列情報を取得し、
    前記捕捉分子は、前記測定試料に含まれる核酸の少なくとも一部と相補的な塩基配列を含む
    ことを特徴とする請求項１から１６のいずれか１項に記載の解析方法。
18. 前記配列情報は、シーケンサーで読み取られた前記核酸の塩基配列である
    ことを特徴とする請求項１から１７のいずれか１項に記載の解析方法。
19. 前記解析は、取得した配列情報を参照配列に対してマッピングするアライメント処理を含み、
    前記被検者由来ではない核酸の配列情報に対し、前記アライメント処理を行わない
    ことを特徴とする請求項１から１８のいずれか１項に記載の解析方法。
20. 前記解析は、核酸の変異を抽出する変異抽出処理を含み、
    前記被検者由来ではない核酸の配列情報に対し、前記変異抽出処理を行わない
    ことを特徴とする請求項１から１９のいずれか１項に記載の解析方法。
21. 制御部および記憶部を備える情報処理装置であって、
    前記制御部は、
    被検者由来の核酸を含む試料と、被検者由来ではない核酸を含む試料とを前記被検者由来の核酸を含む試料の数に応じて混合して、予め定められた核酸の量となるように調製された測定試料の核酸の配列情報を、シーケンサーから取得して前記記憶部に記憶し、
    取得された前記配列情報に対して解析を行うものであり、
    前記制御部は、
    取得された前記配列情報のうち、前記被検者由来の核酸の配列情報に対して解析を行い、
    取得された前記配列情報のうち、前記被検者由来ではない核酸の配列情報に対し、前記被検者由来の核酸の配列情報に対して行う解析の少なくとも一部を行わない
    ことを特徴とする情報処理装置。
22. 被検者由来の核酸を含む試料と、被検者由来ではない核酸を含む試料とを前記被検者由来の核酸を含む試料の数に応じて混合して、予め定められた核酸の量となるように調製された測定試料の核酸の配列情報を取得するシーケンサーと、
    前記シーケンサーにより取得された前記配列情報に対して解析を行う情報処理装置と、
    を備え、
    前記情報処理装置は、
    取得された前記配列情報のうち、前記被検者由来の核酸の配列情報に対して解析を行い、
    取得された前記配列情報のうち、前記被検者由来ではない核酸の配列情報に対し、前記被検者由来の核酸の配列情報に対して行う解析の少なくとも一部を行わない
    ことを特徴とする遺伝子解析システム。
23. 被検者由来の核酸を含む試料と、被検者由来ではない核酸を含む試料とを前記被検者由来の核酸を含む試料の数に応じて混合して、予め定められた核酸の量となるように調製された測定試料の核酸の配列情報を、シーケンサーにより取得する工程と、
    取得された前記配列情報に対して解析を行う工程と、
    をコンピュータに実行させ、
    前記解析を行う工程において、
    取得された前記配列情報のうち、前記被検者由来の核酸の配列情報に対して解析を行い、
    取得された前記配列情報のうち、前記被検者由来ではない核酸の配列情報に対し、前記被検者由来の核酸の配列情報に対して行う解析の少なくとも一部を行わない
    ことを特徴とするプログラム。
24. 請求項２３に記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。

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