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The development of a method to predict the function of variants of unknown significance that accumulate in cancer genome analysis for clinical application purposes

Research Project

Project/Area Number 19K07792
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 InstitutionShizuoka Cancer Center Research Institute

Principal Investigator

Serizawa Masakuni  静岡県立静岡がんセンター(研究所), その他部局等, 研究員 (00569915)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 石川 吉伸  湘南医療大学, 薬学部医療薬学科, 教授 (00305004)
大島 啓一  静岡県立静岡がんセンター(研究所), その他部局等, 研究員 (10399587)
釼持 広知  静岡県立静岡がんセンター(研究所), その他部局等, 研究員 (50602637)
盛 啓太  静岡県立静岡がんセンター(研究所), その他部局等, 研究員 (50727534)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2021: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Keywordsがんゲノム医療 / 分子標的治療 / VUS / KIT / 受容体チロシンキナーゼ / AI
Outline of Research at the Start

がんゲノム解析で検出された腫瘍特異的遺伝子変異の大部分は、機能的意義が不明な遺伝子変異として放置されており、この現状は患者のゲノム情報が有効に利用されているとは言い難い。この放置された遺伝子変異の中から、増殖経路の活性化や薬剤感受性の変化を引き起こす「機能獲得型遺伝子変異」を見つけ出し、新たな治療標的の同定や薬剤の適応症例の拡大につなげるための新たな手段を確立することが、「がんゲノム医療」の実効性をさらに高めるうえで必要不可欠である。本研究では、日本人がん患者の腫瘍特異的遺伝子変異について「がん種横断的な網羅的機能評価」を行い、その結果に基づき予測精度の高い「遺伝子変異機能推定法」を構築する。

Outline of Final Research Achievements

The primary objective of this study is to develop a reliable method for predicting the function of variants of unknown significance, with a focus on identifying gain-of-function gene mutations among tumor-specific gene mutations. To achieve this goal, we conducted a comprehensive functional evaluation of KIT receptor tyrosine kinase mutations, utilizing consistent experimental methods and criteria. We analyzed 37 KIT mutations detected in 57 Japanese patients with gastrointestinal stromal tumors, identifying 25 mutations as activating mutations, including 15 previously unknown functions. We then assessed the inhibitory effect of four KIT inhibitors-imatinib, sunitinib, regorafenib, and repretinib-on the 37 mutations, finding that 54%, 84%, 38%, and 49% of mutations, respectively, were inhibited.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では、複雑な挿入・欠失を含むあらゆる変異に関して、実験において使用する変異型遺伝子発現プラスミドの構築法を確立した。また、その発現プラスミドを用い、SREレポーターアッセイを行うことでMAPKシグナル経路の活性状態の定量を行う変異機能評価法に加えて、SREレポーターアッセイを活用した薬剤感受性試験から成る一連の機能不明変異の検討フローを確立した。また、本フローは発現プラスミドの構築からを約2週間で完了することが出来るため、ゲノム検査で検出された変異の迅速な機能評価を可能にすることが期待される。本法は機能不明変異の機能評価を促進し、ゲノム医療の実効性の向上に寄与できると考えられる。

Report

(2 results)
  • 2023 Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (17 results)

All 2020 2019

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 2 results) Presentation (11 results)

  • [Journal Article] Hypoxia Inducible Factor-1α Inhibition in Von Hippel Lindau-mutant Malignant Pleural Mesothelioma Cells.2020

    • Author(s)
      Shukuya T, Oyanagi J, Serizawa M, Watanabe M, Yamamoto N, Koh Y.
    • Journal Title

      Anticancer Res.

      Volume: 40 Issue: 4 Pages: 1867-1874

    • DOI

      10.21873/anticanres.14140

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Assessment of associations between clinical and immune microenvironmental factors and tumor mutation burden in resected nonsmall cell lung cancer by applying machine learning to whole-slide images.2020

    • Author(s)
      Ono A, Terada Y, Kawata T, Serizawa M, Isaka M, Kawabata T, Imai T, Mori K, Muramatsu K, Hayashi I, Kenmotsu H, Ohshima K, Urakami K, Nagashima T, Kusuhara M, Akiyama Y, Sugino T, Ohde Y, Yamaguchi K, Takahashi T.
    • Journal Title

      Cancer Med.

      Volume: - Issue: 13 Pages: 4864-4875

    • DOI

      10.1002/cam4.3107

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Claudin-2 binding peptides, VPDSM and DSMKF, down-regulate claudin-2 expression and anticancer resistance in human lung adenocarcinoma A549 cells.2020

    • Author(s)
      Nasako H, Akizuki R, Takashina Y, Ishikawa Y, Shinoda T, Shirouzu M, Asai T, Matsunaga T, Endo S, Ikari A.
    • Journal Title

      Biochim Biophys Acta Mol Cell Res.

      Volume: 1867 Issue: 4 Pages: 118642-118642

    • DOI

      10.1016/j.bbamcr.2019.118642

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Characterization of Tumour Mutation Burden in Patients With Non-Small Cell Lung Cancer and Interstitial Lung Disease2019

    • Author(s)
      Kobayashi H, Serizawa M, Naito T, Konno H, Kojima H, Mizuno T, Isaka M, Endo M, Nagashima T, Kusuhara M, Urakami K, Ohshima K, Yamaguchi K, Ohde Y, Takahashi T.
    • Journal Title

      Respirology

      Volume: - Issue: 8 Pages: 850-854

    • DOI

      10.1111/resp.13726

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] The Pathologic and Genetic Characteristics of the Intestinal Subtype of Intraductal Papillary Neoplasms of the Bile Duct.2019

    • Author(s)
      Nakanuma Y, Kakuda Y, Fukumura Y, Sugino T, Uesaka K, Serizawa M, Terada T, Ohnishi Y.
    • Journal Title

      Am J Surg Pathol.

      Volume: 43 Issue: 9 Pages: 1212-1220

    • DOI

      10.1097/pas.0000000000001295

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Structure of the RAD9-RAD1-HUS1 checkpoint clamp bound to RHINO sheds light on the other side of the DNA clamp2019

    • Author(s)
      Hara Kodai、Iida Nao、Tamafune Ryota、Ohashi Eiji、Sakurai Hitomi、Ishikawa Yoshinobu、Hishiki Asami、Hashimoto Hiroshi
    • Journal Title

      Journal of Biological Chemistry

      Volume: 295 Issue: 4 Pages: 899-904

    • DOI

      10.1074/jbc.ac119.011816

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 主要8がん種における日本人と白人のがんゲノム比較解析2019

    • Author(s)
      芹澤昌邦、長嶋剛史、川端孝典、盛 啓太、釼持広知、杉野 隆、丸山宏二、大島啓一、浦上研一、秋山靖人、山口 建
    • Organizer
      第78回 日本癌学会学術総会
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  • [Presentation] オシメルチニブ耐性非小細胞肺癌細胞において活性の変化を示す代謝経路の同定2019

    • Author(s)
      梅原里奈、宮脇英里子、釼持広知、大島啓一、浦上研一、解良恭一, 高橋利明、山口 建 、芹澤昌邦
    • Organizer
      第78回 日本癌学会学術総会
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  • [Presentation] 遺伝子変異総量は非置換型肺腺癌における独立した予後規定因子である2019

    • Author(s)
      井坂光宏、芹澤昌邦、長嶋剛史、児嶋秀晃、今野隼人、水野鉄也、小野 哲、大島啓一、秋山靖人、浦上研一、遠藤正浩、杉野 隆、山口 建、高橋利明、大出泰久
    • Organizer
      第78回 日本癌学会学術総会
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  • [Presentation] 周期チェックポイントに関わる9-1-1とRHINOの相互作用解析を目的とした試料調製2019

    • Author(s)
      玉舟亮太、飯田奈央、原幸大、櫻井ひとみ、石川吉伸、大橋英治、菱木麻美、橋本博
    • Organizer
      第17回次世代を担う若手のためのフィジカル・ファーマフォーラム
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  • [Presentation] ノビレチン類似体の簡便な合成と腫瘍細胞増殖阻害活性2019

    • Author(s)
      速水勇貴、橋本博、石川吉伸
    • Organizer
      第8回食品薬学シンポジウム
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  • [Presentation] 細胞周期チェックポイントに関わる9-1-1とRHINOの相互作用解析2019

    • Author(s)
      玉舟亮太、飯田奈央、原幸大、櫻井ひとみ、石川吉伸、大橋英治、菱木麻美、橋本博
    • Organizer
      第8回食品薬学シンポジウム
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      2019 Research-status Report
  • [Presentation] ATR-Chk1経路を担うcheckpoint clamp複合体の構造解析2019

    • Author(s)
      原幸大、飯田奈央、玉舟亮太、櫻井ひとみ、石川吉伸、大橋英治、菱木麻美、橋本博
    • Organizer
      第25回DNA複製・組換え・修復ワークショップ
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      2019 Research-status Report
  • [Presentation] Interaction analysis between RAD9-RAD1-HUS1 heterotrimer and RHINO in ATR-CHK1 checkpoint pathway2019

    • Author(s)
      Ryota Tamafune, Nao Iida, Kodai Hara, Hitomi Sakurai, Yoshinobu Ishikawa, Eiji Ohashi, Asami Hishiki, Hiroshi Hashimoto
    • Organizer
      第24回静岡健康・長寿学術フォーラム
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      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 細胞周期チェックポイントに関わる9-1-1とRHINOのゲルろ過カラムを用いた相互作用解析2019

    • Author(s)
      玉舟亮太、飯田奈央、原幸大、櫻井ひとみ、石川吉伸、大橋英治、菱木麻美、橋本博
    • Organizer
      日本病院薬剤師会東海ブロック・日本薬学会東海支部合同学術大会2019
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  • [Presentation] 細胞周期チェックポイントに関わる9-1-1とRHINOの複合体のX線結晶構造2019

    • Author(s)
      飯田奈央、原幸大、櫻井ひとみ、菱木麻美、石川吉伸、橋本博
    • Organizer
      日本結晶学会2019年度年会
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  • [Presentation] DNA損傷チェックポイントの活性化を担うチェックポイントクランプ複合体の構造解析2019

    • Author(s)
      原幸大、飯田奈央、玉舟亮太、櫻井ひとみ、石川吉伸、大橋英治、菱木麻美、橋本博
    • Organizer
      第37回染色体ワークショップ
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      2019 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2025-01-30  

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