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Identification of individual carcinogenic factors by mutation signature analysis in normal human tissues

Research Project

Project/Area Number 19K07745
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 50020:Tumor diagnostics and therapeutics-related
Research InstitutionNational Cancer Center Japan

Principal Investigator

Yamashita Satoshi  国立研究開発法人国立がん研究センター, 研究所, ユニット長 (80321876)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords変異 / 次世代シーケンサー / 突然変異
Outline of Research at the Start

発がん要因と関連した変異の特徴(シグネチャー)は、要因の同定やがんの予防・治療の研究に重要である。本研究では、非がん組織の突然変異を測定し、各個人の組織における変異シグネチャーを解明する。そのために申請者が以前に開発した超低頻度の突然変異を測定する方法に分子バーコードを付与することで更に高精度化する。そして本方法を用いてヒト食道がん患者の非がん組織に蓄積した突然変異を測定し、各変異シグネチャーの存在率を計算する。各変異シグネチャーの存在率から組織に蓄積した変異における喫煙、飲酒、加齢などの各種食道発がん要因の強さを個人別に推定し、発がん要因曝露量と実際の変異との関係を明らかにする。

Outline of Final Research Achievements

Mutation signatures have been shown to be associated with exposure to carcinogens, and are important for cancer research. In this study, we have developed a novel ultra-low frequency point mutation frequency analysis method by a next-generation sequencer. It can detect only true mutations in which the same mutation exists in both strands. By using a restriction enzyme, BamHI, efficient analysis with a low read number was realized. A model sample was prepared, and it was used to confirm that the mutation frequency was well correlated with the expected mutation frequency. It was shown that the peripheral blood DNA of pediatric cancer patients after treatment has a mutation signature due to the drug used for the treatment.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究により実現した次世代シーケンサーを用いた両ストランドに同一の変異が存在する真の変異のみを検出する新規の超低頻度の点突然変異頻度解析法は効率がよいため、多数の検体の解析が実現可能である。そのため多くの臨床検体、正常組織を用いた解析への応用が今後期待できる。また、寛解後の小児がん患者末梢血DNAには化学治療の程度と相関する変異頻度と、治療に用いた薬剤に起因する変異シグネチャーが認められることを示したことは、治療による二次がん発生と変異との関係を強く示唆するのものあり、今後の多数の検体を用いた解析が期待される。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (2 results)

All 2021 2019

All Presentation (2 results)

  • [Presentation] 濃縮DNAとDuplex sequencing法を用いた肺がんの素地解明のための正常組織に蓄積した低頻度体細胞変異の定量2021

    • Author(s)
      上田翔, 山下聡, 飯田直子, 白石友一, 野口雅之, 牛島俊和
    • Organizer
      第62回日本肺癌学会学術集会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 分子バーコードを用いた超低頻度点突然変異の定量解析2019

    • Author(s)
      山下聡、飯田直子、永野玲子、牛島俊和
    • Organizer
      第13回日本エピジェネティクス研究会年会
    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

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