| Project/Area Number |
22K07315
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 50020:Tumor diagnostics and therapeutics-related
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| Research Institution | Shizuoka Cancer Center Research Institute |
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Principal Investigator |
畠山 慶一 静岡県立静岡がんセンター(研究所), その他部局等, 研究員 (20564157)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2025: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2024: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
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| Keywords | 腫瘍濃縮 / 次世代シーケンサ / 腫瘍不均質性 / 体細胞変異変異 / 細胞濃縮 / FFPE組織切片 / 発現解析 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、次世代シーケンサによるより正確な腫瘍に含まれる遺伝子変異の検出を目指した、組織懸濁を応用した簡便な腫瘍細胞の濃縮技術を開発し、その基盤技術を用いて腫瘍不均質性を考慮した新たな変異分析法を検証する。マクロダイセクションが困難で比較的腫瘍含有率が低い腫瘍を対象とする。また、当施設が保有する8,000症例の遺伝子発現情報と病理診断で利用する免疫組織化学染色を活用して、腫瘍の不均質性に影響の受けにくいたんぱく質と不均質性を反映したたんぱく質の抽出を行う。その候補たんぱく質を用いて、腫瘍不均質性の影響を受けずにFFPE組織切片から腫瘍細胞を濃縮する手法を開発する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
次世代シーケンサを用いた腫瘍に対する変異解析は、研究のみならず臨床現場においても重要な位置づけになりつつある。変異解析において、腫瘍含有率は変異同定の成否を決める重要な因子の1つであり、腫瘍含有率が低い場合には正確に変異を検出できないことが分かっている。しかしながら、患者から切除された腫瘍組織には臓器由来の細胞をはじめ免疫関連の細胞も含まれているため、がん種によっては対象中に含まれる腫瘍細胞が少ない場合がある。さらに、腫瘍に不均質性がありサブクローナルな集団に蓄積している体細胞変異であれば、腫瘍含有率が低い症例ではその変異を見落とす可能性は高い。そこで本研究では、次世代シーケンサによる正確な体細胞変異の検出を目指した、腫瘍不均質性を考慮した簡便な細胞濃縮法の確立を目的とする。
予備実験で示されたホルマリン固定パラフィン包埋(FFPE)組織切片からびまん性胃がんの腫瘍細胞の濃縮・分離する基本コンセプトの特許出願を行った。この濃縮法は半全自動で実施でき、作業者の負担も少なく臨床のパネル検査にも実装できると考えている。
またその濃縮・分離技術を利用し、変異アレル頻度(VAF)が小さい変異の検出に成功した。これにより濃縮しない従来法では検出できなかった体細胞変異を数多く検出することができた。マクロダイセクションが困難であるびまん性胃がんにおいても体細胞変異の検出数を向上させることができた。さらに、腫瘍画分と残渣画分のVAFの差分を利用した生殖細胞系列変異を同定できることを実証した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究計画通りに、モデル実証としてホルマリン固定パラフィン包埋(FFPE)組織切片からびまん性胃がんの腫瘍細胞の濃縮・分離する技術を確立することができた。それにより腫瘍由来のDNAの相対量が増え、変異アレル頻度(VAF)が低い体細胞変異の検出が期待通りに可能になった。また、想定通り血液サンプル無しに個人の生殖細胞系列変異を推定できることも実証できた。それゆえ、本研究はおおむね順調に進展していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究計画通りに、腫瘍不均質性を考慮した腫瘍濃縮アプローチを開始する。また次世代シーケンサの解析から、この腫瘍細胞濃縮技術で新たにコピー数変化の検出も向上できる可能性が示された。そこで本研究と並行して応用発展としてコピー数変化にも注目した研究も同様に進める。また腫瘍含有量は、ロングリードの次世代シーケンサの解析にも影響を与えることがわかってきており、本濃縮技術でロングリードの次世代シーケンサのDNA品質を満たすことができるのかも併せて評価する。
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Report
(1 results)
Research Products
(3 results)
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[Presentation] Novel tumor cell enrichment enables detection of mutations with low variant allele frequency2022
Author(s)
Keiichi Hatakeyama, Keiichi Ohshima, Takeshi Nagashima, Sumiko Ohnami, Shumpei Ohnami, Masakuni Serizawa, Akane Naruoka, Koji Maruyama, Akira Iizuka, Tadashi Ashizawa, Hirotsugu Kenmotsu, Tohru Mochizuki, Kenichi Urakami, Yasuto Akiyama, Ken Yamaguchi
Organizer
第81回日本癌学会学術総会
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