骨髄異形成症候群における網羅的遺伝子変異解析に関する研究

2012 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11J04875
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 永田 安伸 東京大学, 医学部附属病院, 特別研究員(DC1)
• Keywords: 骨髄異形成症候群 / ゲノム / 次世代シークエンサー / スプライシング / 鉄芽球性貧血

Research Abstract

骨髄異形成症候群の患者より腫瘍・正常のペア検体を採取し、腫瘍特異的に起きている体細胞性変異を同定するため、次世代シークエンサーであるHiseq(Illumina)によって全エクソン領域の網羅的な遺伝子変異の解析を行った。29症例の骨髄異形成症候群のエクソン解析を行い、497個の変異が候補とされ、このうちダイレクトシークエンス法によって体細胞性変異が268個確認された。1症例あたり、92個の変異が同定されたがこれは固形腫瘍と比較して少なく、急性骨髄性白血病や慢性リンパ性白血病といった血液腫瘍と同程度の数であった。この中でU2AF35,ZRSR2,SRSF2やSF3B1といったRNAスプライシングに関わる変異が高頻度に変異していることが新たに判明した。29症例のうち16症例でRNAスプライシングにかかわる遺伝子の変異が認められた。計582例の骨髄系の腫瘍について,計9個のRNAスプライシングタンパク質をコードする遺伝子について網羅的な変異解析を行い、変異頻度は45-85%であり、造血器腫瘍の中でも、骨髄異形成症候群に特徴的であった。これらの変異がある症例は完全に排他的となっており、いずれもプレmRNAのプロセシングにおける3'側のスプライス部位の認識に関わっていた。この中でも特にSF3B1変異は、骨髄異形成症候群の鉄芽球性貧血の75%に、SRSF2は慢性単球性白血病の28.4%に認められ病型ごとに特徴的であった。このことから,これら一連の変異がRNAスプライシング経路を共通の機能的な標的としつつも,個々の遺伝子に特異的な機能とその障害が病型に反映されている可能性が示唆された。さらに解析症例数を増やし、他の共通した遺伝子変異との関連や排他性、生存や病型など臨床データとの比較を行うことでこれらの遺伝学的な変化が造血器腫瘍の発生にどのように関わっているのか解析を行う予定である。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

サンプル調整の自動化システムの確立に伴い、多数検体を効率よくシークエンスすることが可能となった。それに伴い膨大なデータが蓄積されたが、医科学研究所ヒトゲノム解析センターにおいて構築されたパイプラインによりこれらを解析することができた。

Strategy for Future Research Activity

骨髄異形成症候群における高頻度のスプライシングに関わる遺伝子変異について、さらに解析症例数を増やし、他の共通した遺伝子変異との関連や排他性、生存や病型など臨床データとの比較を行うことで遺伝学的な特徴により細分化される新たな予後予測モデルの確立を目標とする。

Research Products

• [Journal Article] An empirical Bayesian framework for somatic mutation detection from cancer genome sequencing data (2013)
  • Author(s): Shiraishi Y, Sato Y, Chiba K, Okuno Y, Nagata Y, Yoshida K, Shiba N, Hayashi Y, Kume H, Homma Y, Sanada M, Ogawa S, Miyano S.
  • Journal Title: Nucleic Acids Res Volume: (2013 Mar 6. Epub ahead of print)
  • Peer Reviewed
• [Presentation] TET2 mutations revealed by whole genome sequencing in adult T-cell leukemia (2012)
  • Author(s): Yasunobu Nagata, Yusuke Okuno, Aiko Sato, Yuichi Shiraishi, Kenichi Chiba, Hiroko Tanaka, Kenichi Yoshida, Masashi Sanada, Ken Ishiyama, Shuichi Miyawaki, Akira Kitanaka, Kazuya Shimoda, Satoru Miyano, Seishi Ogawa
  • Organizer: 54th ASH Annual Meeting
  • Place of Presentation: Atlanta, USA
  • Year and Date: 2012-12-09
• [Presentation] TET2 mutations revealed by whole exome sequencing in adult T-cell leukemia (2012)
  • Author(s): Yasunobu Nagata, Masashi Sanada, Tetsuichi Yoshizato, Ayana Kon, Yusuke Okuno, Kenichi Yoshida, Yusuke Sato, Yuichi Shiraishi, Aiko Sato, Ken Ishiyama, Atae Utsunomiya, Kazunari Yamaguchi, Yasuaki Yamada, Koichi Oshima, Satoru Miyano, Syuichi Miyawaki, Toshiki Watanabe, Seishi Ogawa
  • Organizer: 第74回日本血液学会学術集会
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2012-10-19
• [Presentation] 全エクソン解析により明らかとなった成人T細胞性白血病におけるTET2変異 (2012)
  • Author(s): Yasunobu Nagata, Masashi Sanada, Kenichi Yoshida, Yuichi Shiraishi, Aiko Sato, Atae Utsunomiya, Kazunari Yamaguchi, Yasuaki Yamada, Koichi Oshima, Satoru Miyano, Syuichi Miyawaki, Toshiki Watanabe, Seishi Ogawa
  • Organizer: 第71回日本癌学会学術総会
  • Place of Presentation: 札幌
  • Year and Date: 2012-09-21
• [Presentation] Rare mutations of splicing machinery in MDS with complex karyotypes (2012)
  • Author(s): Yasunobu Nagata, Masashi Sanada, Ayana Kon, Kenichi Yoshida, Yusuke Okuno, Yuichi Shiraishi, Aiko Sato, Hiraku Mori, Ken Ishiyama, Mamiko Sakata-Yanagimoto, Naoshi Obara, Masao Nagasaki, Shuichi Miyawaki, Shigeru Chiba, Satoru Miyano, Shih Lee Yung, H. Phillip Koeffler, Seishi Ogawa
  • Organizer: 17th Congress of the European Hematology Association
  • Place of Presentation: Amsterdam, Netherlands
  • Year and Date: 2012-06-15
• [Presentation] Integral view of copy number alteration and commonly targeted genes in MDS and related myeloid neoplasm found a new aspect of correlation and interrelationship with mutated components of the RNA splicing machinery (2012)
  • Author(s): Yasunobu Nagata, Masashi Sanada, Ayana Kon, Kenichi Yoshida, Yusuke Okuno, Yuichi Shiraishi, Aiko Sato, Hiraku Mori, Ken Ishiyama, Mamiko Sakata-Yanagimoto, Naoshi Obara, Masao Nagasaki, Shuichi Miyawaki, Shigeru Chiba, Satoru Miyano, Shih Lee Yung, H. Phillip Koeffler, Seishi Ogawa
  • Organizer: AACR 103rd Annual Meeting
  • Place of Presentation: Chicago, USA
  • Year and Date: 2012-04-06