全ゲノムシーケンスを軸としたオミックス解析による多段階肝発癌メカニズムの解明
| Project/Area Number |
22K15964
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 53010:Gastroenterology-related
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
竹田 治彦 京都大学, 医学研究科, 医員 (40647525)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
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| Keywords | 肝発癌 / 全ゲノム解析 / マルチオミックス解析 / 前癌病変 |
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| Outline of Research at the Start |
肝炎・肝硬変からの多段階肝発癌過程において、前癌病変や早期癌の遺伝学的特徴は十分に解析されていない。早期の段階でのキーとなる遺伝子異常が明らかになれば、癌の進行を抑制して、特に予後不良な進行肝癌の撲滅につながるものと期待できる。本研究では、まず臨床検体の多領域サンプリングに基づいた精査な全ゲノムシーケンスを行い、発癌の初期・進行期に獲得される遺伝子異常を特定する。さらに、遺伝子発現やDNAメチル化解析を合わせて、前癌病変の遺伝学的な特徴を包括的に解析する。また、細胞実験を通じて、臨床検体の系統樹解析から発癌の各段階で必要と考えられたキードライバー遺伝子変異の生物学的な意味合いを検証する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
肝癌は極めて予後不良な悪性腫瘍であり、ゲノム異常に基づく個別化医療の実践が喫緊の課題である。本研究では、前癌病変を中心に多段階発癌の各段階の組織を精細に採取し、全ゲノム解析にトランスクリプトーム・メチローム解析を加えたマルチオミックス分子系統樹解析を行うことで、発癌の極初期から多段階発癌の各過程に特徴的な遺伝子異常候補を抽出し、癌化・悪性化に関わるキードライバーを症例ごとに同定するとともに、ゲノム進化過程に基づいた分子標的治療の最適化につなげる基礎的知見を得ることを目的として研究を開始した。
当院で肝癌に対して肝切除術を施行された症例の中で、切除範囲に前癌病変と考えられる小結節が含まれる症例を対象として、サンプリングを行った。画像上は造影早期相にて低吸収を示す、いわゆる乏血結節で、結節内より採取した組織からDNAを抽出し、Illumina社のNovaseq6000を使用して全ゲノムシークエンスを施行し、全塩基配列を決定し、リンパ球対照で体細胞変異を抽出した。一塩基置換に加え、増幅・欠失・転座・逆位などのゲノム構造異常を検出し、結節間で比較を行った。
画像上類似した所見を呈する結節でも、様々な変異パターンを示しており、肝内に複数の結節を有する症例では、ゲノム異常の相違から肝内転移ないし多中心性発癌かの発癌パターンを推定することが可能であった。
現在、解析対象症例を蓄積しており、国際がんゲノムコンソーシアムICGCの公開データベースから取得した様々なステージの肝癌ゲノム情報や当研究室で以前に解析した非癌部・結節内結節型肝癌のゲノム異常データと合わせて、多段階の癌ゲノム異常蓄積過程について検討を進めている。
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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
目的の組織サンプリング、DNA抽出、次世代シーケンシング、データ解析と一連の流れを進めており、順調に解析を進めてきた。公開データベースからのゲノム情報取得についても順調に手続きを進め、データ取得から解析まで行えている。また、当研究室で以前に行ってきたゲノム解析のデータを対照として比較検討も進めており、引き続き症例数を蓄積して解釈を進めていく予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
まずは症例数をさらに増加させて、より深い解釈ができるように研究を進めていく予定である。今回対象としている症例は前癌病変であり、直ちに切除対象となる病変ではないため、サンプリングが比較的困難であり、症例数を増やすことはたやすいことではない。そのため、多数の症例を吟味し、切除対象となる症例を網羅的に解析対象としていくことに努める。また、超音波ガイド下経皮経肝的針生検にて組織採取が可能な症例については、同意取得の上で積極的に組織採取に努め、解析対象を増やすことを考慮する。
解析については、ゲノム解析とともに、RNAシーケンスや一分子リアルタイムシークエンスを用いた遺伝子発現解析等について網羅的解析を進め、次年度には臨床情報を含めた統合解析へと進めたいと考えている。
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Report
(1 results)
Research Products
(1 results)
