子宮体癌とその前癌病変である内膜増殖症の空間的エピゲノム解析

Research Project

Project/Area Number	23K08858
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 56040:Obstetrics and gynecology-related
Research Institution	Japanese Foundation for Cancer Research
Principal Investigator	後藤理公益財団法人がん研究会, がん研究所がんゲノム研究部, 研究員 (00634891)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	富松航佑九州大学, 生体防御医学研究所, 助教 (00614926) 丸山玲緒公益財団法人がん研究会, がん研究所がんエピゲノムプロジェクト, プロジェクトリーダー (60607985)
Project Period (FY)	2023-04-01 – 2026-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help	¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000) Fiscal Year 2025: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000) Fiscal Year 2024: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000) Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords	エピゲノム解析 / 空間解析 / 類内膜性子宮体癌 / エピゲノム
Outline of Research at the Start	子宮体癌は国内外で増加傾向にあり、その早期発見と予防は喫緊の課題である。前癌病変である内膜増殖症および異型内膜増殖症と、腺癌は、子宮内に連続して併存することが多い。段階的悪性化の機序として PTEN などのドライバー変異や DNA メチル化の寄与などが報告されているが、大部分は不明である。本研究では、ゲノムワイドに多種類の転写因子や修飾ヒストンの結合部位を同定することができる ChIL (Chromatin Integration Labeling) 法、および、多種類の抗体による多重免疫染色法を用いて、空間的エピゲノム解析を行い、子宮体癌の腫瘍形成過程におけるエピゲノム異常を同定する。
Outline of Annual Research Achievements	子宮体癌は国内外で増加傾向にあり、その早期発見と予防は喫緊の課題である。前癌病変である内膜増殖症および異型内膜増殖症と、腺癌は、子宮内に連続して併存することが多い。段階的悪性化の機序として PTEN などのドライバー変異や DNA メチル化の寄与などが報告されているが、大部分は不明である。本研究では、ゲノムワイドに多種類の転写因子や修飾ヒストンの結合部位を同定することができる ChIL (Chromatin Integration Labeling) 法、および、多種類の抗体による多重免疫染色法を用いて空間的エピゲノム解析を行い、子宮体癌の腫瘍形成過程におけるエピゲノム異常を同定する。本研究は以下のように進める。1) 過去にオミックス解析を行った既存検体を主たる解析対象とし、増殖症経路の正常内膜、前癌病変である内膜増殖症および異型内膜増殖症、腺癌の検体について解析を実施する。コントロールとしては、de novo 経路の正常内膜と腺癌について解析を実施する。2) 時系列検体を有する症例については時系列でも空間的エピゲノム解析を実施する。3) 実証用に前向きに検体を収集し、新たにオミックス解析情報と空間的エピゲノム解析情報を取得する。4) 可能な範囲で全ゲノム（WGS）解析、全ゲノムバイサルファイトシーケンス（WGBS）解析を行う。 2023年度は、抗体の検討行い、多重免疫染色法およびChIL法に資する26種類の抗体を選定した。また、多重連続免疫染色のプロトコルの検討を行った。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 2023年度は以下の点で進捗があった。 1) PTEN、エストロゲン受容体 (ER)、プロゲステロン受容体 (PR)、H3K27Ac などの修飾ヒストン、RNA-PolII などについて抗体の検討を行い、多重免疫染色法およびChIL法に資する26種類の抗体を選定した（PTEN, ESR1, PGR, SOX17, FOXA2, HAND2, GATA2, HNF1A, LEF1, β-catenin, Ki67, CK7, EpCAM, CK18, CK8, α-tubulin, α-SMA, VIM, FIN, H3K4me1, H3K4me3, H3K27ac, H3K27me1, PolⅡCTD, PolⅡCTD Ser2Pho, PolⅡCTD Ser5Pho）。 2) 多重免疫染色法のプロトコルの検討を行い、1) で選定した抗体のラベリング手順を決定した。
Strategy for Future Research Activity	1) 2023年度に選定した抗体を用いて、既存の増殖症経路 20症例について、ChIL法による解析(ChILseq)・多重免疫染色を行う。De novo 経路の検体については、コントロールとして可能な限りの症例について、正常内膜と腺癌について同じ解析を行う。 2) 時系列検体および実証用に前向きに収集した検体について、全ゲノムシーケンス(場合によってエクソームシーケンス)、WGBS(場合によって DNA メチル化マイクロアレイ)、トランスクリプトーム解析情報等を用いたオミックス情報解析、ChILseq・多重免疫染色による空間的エピゲノム解析を行う。 3) 既存の、または新規に取得するオミックス解析情報と、ChILseq・多重免疫染色で得られた空間的エピゲノム解析情報を合わせ、高次情報解析・統合解析を行う。また、米国のがんゲノムデータベースTCGAより子宮体癌のゲノム、メチローム、トランスクリプトームデータをダウンロードし、結果の検証を行う。