ナノポアシークエンサーによるがん細胞の変異検出およびフェーズ情報解析手法の確立

• Project Area: Conquering cancer through neo-dimensional systems understanding
• Project/Area Number: 16H01582
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Complex systems
• Research Institution: National Cancer Center Japan
• Principal Investigator: 鈴木 絢子 国立研究開発法人国立がん研究センター, 先端医療開発センター, 研究員 (00770348)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2018-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2017)
• Budget Amount: ¥6,890,000 (Direct Cost: ¥5,300,000、Indirect Cost: ¥1,590,000); Fiscal Year 2017: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000); Fiscal Year 2016: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
• Keywords: がんゲノム / フェージング / ナノポアシークエンサー / ゲノム / がん

Outline of Annual Research Achievements

昨年度に引き続き、主に肺腺癌細胞株モデル系について、ロングリードシークエンス技術を用いたがん細胞のゲノム多型および変異のフェージング解析を行った。ナノポアシークエンサーMinIONから得られたロングリードデータだけでなく、合成ロングリードデータも組み合わせてゲノムワイドな領域に対して解析を実施した。平成29年度は、特に従来のがんゲノム解析ではあまり解析されてこなかったプロモーターやエンハンサーといった転写制御領域の変異に着目し、転写領域における多型とのフェーズ情報を取得した。さらに、すでに取得済みである同一細胞株のヒストン修飾ChIP-seqおよびRNA-seqデータを重ね合わせ、各アリルの転写状態についても同時に解析することで、がんゲノムにおける転写制御異常の一端をシングルアリルレベルで明らかにした。その結果、肺腺癌培養細胞23株より、遺伝子発現・転写制御に影響を及ぼしうる137個のゲノム変異を同定した。それら変異の一部は転写因子結合部位に位置しており、転写因子の結合を変化させることで実際の転写制御に影響していると予測された。
ナノポアシークエンサーを用いた臨床検体の解析については、がん関連遺伝子のPCR産物から変異検出を行うことができたが、リキッドバイオプシーサンプルなどを対象とした高感度な変異検出については十分な解析ができておらず、さらなる検討が必要である。
本研究で得られたシークエンスデータはDDBJおよびNBDCのデータベースに登録しており、解析結果はデータベースDBTSS/DBKEROに収載している。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Identification of potential regulatory mutations using multi-omics analysis and haplotyping of lung adenocarcinoma cell lines (2018)
  • Author(s): Sereewattanawoot Sarun、Suzuki Ayako、Seki Masahide、Sakamoto Yoshitaka、Kohno Takashi、Sugano Sumio、Tsuchihara Katsuya、Suzuki Yutaka
  • Journal Title: Scientific Reports Volume: 8 Issue: 1 Pages: 4926-4926
  • DOI: 10.1038/s41598-018-23342-1
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] DBTSS/DBKERO for integrated analysis of transcriptional regulation (2018)
  • Author(s): Suzuki Ayako、Kawano Shin、Mitsuyama Toutai、Suyama Mikita、Kanai Yae、Shirahige Katsuhiko、Sasaki Hiroyuki、Tokunaga Katsushi、Tsuchihara Katsuya、Sugano Sumio、Nakai Kenta、Suzuki Yutaka
  • Journal Title: Nucleic Acids Research Volume: 46 Issue: (D1) Pages: D229-D238
  • DOI: 10.1093/nar/gkx1001
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Sequencing and phasing cancer mutations in lung cancers using a long-read portable sequencer (2017)
  • Author(s): Suzuki Ayako、Suzuki Mizuto、Mizushima-Sugano Junko、Frith Martin C、Maka?owski Wojciech、Kohno Takashi、Sugano Sumio、Tsuchihara Katsuya、Suzuki Yutaka
  • Journal Title: DNA Research Volume: 24 Issue: 6 Pages: 585-596
  • DOI: 10.1093/dnares/dsx027
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Presentation] Characterization of aberrant transcriptional regulations in lung cancers (2018)
  • Author(s): Ayako Suzuki, Sarun Sereewattanawoot, Yutaka Suzuki, Katsuya Tsuchihara
  • Organizer: Advances in Genome Biology and Technology (AGBT) 2018 General Meeting
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Cancer genome phasing of lung adenocarcinoma using long-read sequencing technologies (2017)
  • Author(s): Ayako Suzuki, Sarun Sereewattanawoot, Yutaka Suzuki, Katsuya Tsuchihara
  • Organizer: The 2017 Advances in Genome Biology and Technology (AGBT) General Meeting
  • Place of Presentation: フロリダ（米国）
  • Year and Date: 2017-02-13
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Identification of potential regulatory mutations using multi-omics analysis and haplotyping of lung adenocarcinoma cell lines (2017)
  • Author(s): Sarun Sereewattanawoot, Ayako Suzuki, Masahide Seki, Takashi Kohno, Sumio Sugano, Katsuya Tsuchihara, Yutaka Suzuki
  • Organizer: 2017年度生命科学系学会合同年次大会（ConBio2017）
• [Presentation] Cancer genome phasing for regulatory mutations and allelic transcriptional imbalances using long read sequencing (2017)
  • Author(s): Ayako Suzuki, Sarun Sereewattanawoot, Yutaka Suzuki, Katsuya Tsuchihara
  • Organizer: 第76回 日本癌学会学術総会
• [Presentation] ナノポアシークエンサーによる肺腺癌の変異検出およびフェージング解析 (2016)
  • Author(s): 鈴木 絢子, 河野 隆志, 土原 一哉, 鈴木 穣
  • Organizer: 第75回日本癌学会学術総会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市）
  • Year and Date: 2016-10-06
• [Presentation] ロングリード技術を駆使したregulatory SNVsの転写領域へのフェージング (2016)
  • Author(s): 鈴木 絢子
  • Organizer: 第5回生命医薬情報学連合大会IIBMP2016
  • Place of Presentation: 東京国際交流館プラザ平成（東京都江東区）
  • Invited
• [Remarks] DBTSS/DBKERO
  • URL: https://dbtss.hgc.jp/