長鎖シーケンスを用いた家族性肺癌家系の構造多型解析

• Project/Area Number: 22K16573
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 55040:Respiratory surgery-related
• Research Institution: Nagasaki University
• Principal Investigator: 朝重 耕一 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 助教 (70457547)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2026-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2022)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2025: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000); Fiscal Year 2024: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2022: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
• Keywords: 家族性肺癌 / 長鎖シーケンス

Outline of Research at the Start

常染色体優性遺伝形式が疑われる肺癌大家系に対し、短鎖解読型次世代シーケンサーでのExome解析により、本家系肺癌発症者に共有される新規遺伝子変異を報告したが、機能解析研究では新規ドライバー変異である証拠は得られず、真の原因は別にあることが示唆された。本研究では発展的に長鎖解読型次世代シークエンサーによる全ゲノム解析を行い、肺癌発症の新たなメカニズムを明らかにすることを目的とする。本研究により新たな発癌のメカニズムを解明できる可能性があり、本家系内保因者のスクリーニング、早期発見・早期治療に結びつくのみならず、肺癌を含むヒト腫瘍性病変における研究の発展
に繋がることが期待できる。

Outline of Annual Research Achievements

1．長鎖シーケンサーを用いた家系内患者特異的な遺伝子変異、ゲノム構造異常の検出：我々が有するサンプルのうち、肺癌罹患者4名から抽出したDNA についてはすでに長鎖シーケンサー(PromethION)を用い1回目の解析を行なっていた。今回データ量の追加を目的として家系内肺癌罹患者４名について長鎖シーケンサーで2回目の解析を行なった。Estimated basesはサンプル①ー④まで、それぞれ54.37Gb、51.96Gb、41.1Gb、49.35Gbであった。Data producesはサンプル①ー④まで、それぞれ664.8GB、632.73GB、499.3GB、587.94GBであった。Reads Generatedはサンプル①ー④まで、それぞれ11.13M、10.28M、8.06M、8.82Mであった。Estimated N50はサンプル①ー④まで、それぞれ9.99kb、10.06kb、10.42kb、11.73kbであった。十分なデータ量が確保できたことから、現在バイオインフォマティクス手法を用いて、家系内において特徴的な異常の抽出をおこなっているところである。長鎖シーケンサー解析により構造異常の部位が特定できれば、短鎖シーケンス解析の結果においても、その部位について特異的に解析することで構造異常を指摘することはバイオインフォマティクス解析により可能である。サンプル①とサンプル②はshortNGS にて全ゲノム解析を実施しておりサンプル①は平均coverage54.3x、サンプル②は平均coverage32.45xのデータ量が得られており、現在サンプル③と④について、全ゲノム解析を実施する準備をおこなっているところである。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

長鎖シーケンスの実施は予定通り実施できたが、その解析に時間を要しているため。

Strategy for Future Research Activity

引き続き長鎖シーケンスの解析を実施していく。並行して現在準備中の２サンプルについて短鎖全ゲノムシーケンスを実施し、長鎖シーケンスの結果とともに解析を実施する予定である。