C型肝炎治癒後肝癌の革新的なエピゲノム・トランスクリプトーム解析と発癌機構の解明

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K10168
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 杉町 圭史 九州大学, 大学病院, 特別教員 (90452763)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 鈴木 穣 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (40323646) ; 宮野 悟 東京大学, 医科学研究所, 教授 (50128104) ; 三森 功士 九州大学, 大学病院, 教授 (50322748) ; 調 憲 群馬大学, 大学院医学系研究科, 教授 (70264025)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 肝細胞癌 / ウイルス学的著効 / メチル化 / エピゲノム

Outline of Annual Research Achievements

抗C 型肝炎ウイルス治療により肝炎ウイルスが消失し肝炎が鎮静化した状態、すなわちウイルス学的著効( S V R )を示した後に発生した肝細胞癌のゲノム・エピゲノムの統合解析によりC 型肝炎治癒後肝癌発生の機序を明らかにすることを目的に研究を開始した。約2000例のHCCに対する肝切除手術を行った症例の臨床情報、予後を詳細に検討し研究対象症例の抽出を行った。切除症例の中から、１）SVR後に発生した肝癌で術後２年以内に再発した３例、２）SVR後に発生した肝癌で術後２年以上再発していない４例、３）HCV陽性の肝癌で術後２年以内に再発した５例、４）HCV陽性の肝癌で術後２年以上再発していない４例の合計４グループ、計１６症例を抽出した。各症例の癌部組織、非癌部肝組織の凍結組織よりそれぞれゲノムDNA とshort/long RNA fraction 用に全RNA (>50μg)を抽出し精製した。これらの症例のDNAサンプルを用いてエピゲノムメチル化解析を行うため、ターゲットメチローム用の鋳型調整を行った。今年度は、これら１６サンプルに加えて１６サンプルを追加し、合計３２サンプルを用いてPBAT (post-bisulfite adaptor tagging)法を用いて全ゲノムバイサルファイトシークエンスを行った。バイサルファイト処理を施した全ゲノムDNAを次世代シークエンサーを用いて配列決定し、ゲノム上の全シトシンのメチル化状態（メチローム）を調べることに成功した。そして二次解析によって臨床病理学的因子とメチル化状態との相関を解析している。

Current Status of Research Progress

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

Reason

今回の解析では、SVR 肝癌発生の分子機序を解明するためにエピゲノム・トランスクリプトーム統合解析とバイオインフォマティクスの手法を用いて網羅的なpathway 解析を行うことを目標にしている。現在までに抗C 型肝炎ウイルス治療によりSVR を得られた後に発生した原発性肝癌の症例を抽出し、再発予後を含めた臨床病理学的因子を解析した。32症例の肝癌組織、および非癌部肝組織よりゲノムDNAを抽出し、網羅的な全ゲノムメチル化解析を行うことに成功した。臨床病理学的因子との相関解析やpathway解析も進んでおり研究計画はおおむね順調に進展していると自己点検による評価をした。

Strategy for Future Research Activity

現在全メチル化シークエンスを行い配列を決定するところまで終了した。今年度はスーパーコンピュータを用いてその結果をかしかし、さらに解析を進めていく。SVR 肝癌に特異的なエピゲノム異常およびパスウェイ異常を同定する。さらにその後は、cDNAマイクロアレイによって遺伝子発現を調べ、エピゲノム異常と遺伝子発現異常の解析を進め、SVR肝癌の遺伝子異常を統合解析を当初の予定どおり行っていく予定である。

Research Products

• [Journal Article] Clinical Significance of FANCD2 Gene Expression and its Association with Tumor Progression in Hepatocellular Carcinoma. (2017)
  • Author(s): Komatsu H, Masuda T, Iguchi T, Nambara S, Sato K, Hu Q, Hirata H, Ito S, Eguchi H, Sugimachi K, Eguchi H, Doki Y, Mori M, Mimori K.
  • Journal Title: Anticancer Res. Volume: 37(3) Pages: 1083-1090.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Attenuated RND1 Expression Confers Malignant Phenotype and Predicts Poor Prognosis in Hepatocellular Carcinoma. (2017)
  • Author(s): Komatsu H, Iguchi T, Masuda T, Hirata H, Ueda M, Kidogami S, Ogawa Y, Sato K, Hu Q, Nambara S, Saito T, Sakimura S, Uchi R, Ito S, Eguchi H, Sugimachi K, Eguchi H, Doki Y, Mori M, Mimori K.
  • Journal Title: Ann Surg Oncol. Volume: 24(3) Pages: 850-859.
  • DOI: 10.1245/s10434-016-5573-9.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] miR-146a Polymorphism (rs2910164) Predicts Colorectal Cancer Patients' Susceptibility to Liver Metastasis. (2016)
  • Author(s): Iguchi T, Nambara S, Masuda T, Komatsu H, Ueda M, Kidogami S, Ogawa Y, Hu Q, Sato K, Saito T, Hirata H, Sakimura S, Uchi R, Hayashi N, Ito S, Eguchi H, Sugimachi K, Maehara Y, Mimori K.
  • Journal Title: PLoS One. Volume: 11(11) Pages: e0165912.
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0165912.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Somatic mutations in plasma cell-free DNA are diagnostic markers for esophageal squamous cell carcinoma recurrence. (2016)
  • Author(s): Ueda M, Iguchi T, Masuda T, Nakahara Y, Hirata H, Uchi R, Niida A, Momose K, Sakimura S, Chiba K, Eguchi H, Ito S, Sugimachi K, Yamasaki M, Suzuki Y, Miyano S, Doki Y, Mori M, Mimori K.
  • Journal Title: Oncotarget. Volume: 7(38) Pages: 62280-62291.
  • DOI: 10.18632/oncotarget.11409.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] 8q24 Polymorphisms and Diabetes Mellitus Regulate Apolipoprotein A-IV in Colorectal Carcinogenesis. (2016)
  • Author(s): Sugimachi K, Yamaguchi R, Eguchi H, Ueda M, Niida A, Sakimura S, Hirata H, Uchi R, Shinden Y, Iguchi T, Morita K, Yamamoto K, Miyano S, Mori M, Maehara Y, Mimori K.
  • Journal Title: Ann Surg Oncol. Volume: 23(Suppl 4) Pages: 546-551
  • DOI: 10.1245/s10434-016-5374-1
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] HOXB7 Expression is a Novel Biomarker for Long-term Prognosis After Resection of Hepatocellular Carcinoma. (2016)
  • Author(s): Komatsu H, Iguchi T, Masuda T, Ueda M, Kidogami S, Ogawa Y, Nambara S, Sato K, Hu Q, Saito T, Hirata H, Sakimura S, Uchi R, Hayashi N, Ito S, Eguchi H, Sugimachi K, Eguchi H, Doki Y, Mori M, Mimori K.
  • Journal Title: Anticancer Res. Volume: 36(6) Pages: 2767-73.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Aberrant Methylation of FOXE1 Contributes to a Poor Prognosis for Patients with Colorectal Cancer. (2016)
  • Author(s): Sugimachi K, Matsumura T, Shimamura T, Hirata H, Uchi R, Ueda M, Sakimura S, Iguchi T, Eguchi H, Masuda T, Morita K, Takenaka K, Maehara Y, Mori M, Mimori K.
  • Journal Title: Ann Surg Oncol. Volume: 23(12) Pages: 3948-3955.
  • DOI: 10.1245/s10434-016-5289-x
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Decreased Expression of Fructose-1,6-bisphosphatase Associates with Glucose Metabolism and Tumor Progression in Hepatocellular Carcinoma. (2016)
  • Author(s): Hirata H, Sugimachi K, Komatsu H, Ueda M, Masuda T, Uchi R, Sakimura S, Nambara S, Saito T, Shinden Y, Iguchi T, Eguchi H, Ito S, Terashima K, Sakamoto K, Hirakawa M, Honda H, Mimori K.
  • Journal Title: Cancer Res. Volume: 76(11) Pages: 3265-76.
  • DOI: 10.1158/0008-5472.CAN-15-2601.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Increased Copy Number of the Gene Encoding SF3B4 Indicates Poor Prognosis in Hepatocellular Carcinoma. (2016)
  • Author(s): Iguchi T, Komatsu H, Masuda T, Nambara S, Kidogami S, Ogawa Y, Hu Q, Saito T, Hirata H, Sakimura S, Uchi R, Hayashi N, Ito S, Eguchi H, Sugimachi K, Maehara Y, Mimori K.
  • Journal Title: Anticancer Res. Volume: 36(5) Pages: 2139-44
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Integrated Molecular Profiling of Human Gastric Cancer Identifies DDR2 as a Potential Regulator of Peritoneal Dissemination. (2016)
  • Author(s): Kurashige J, Hasegawa T, Niida A, Sugimachi K, Deng N, Mima K, Uchi R, Sawada G, Takahashi Y, Eguchi H, Inomata M, Kitano S, Fukagawa T, Sasako M, Sasaki H, Sasaki S, Mori M, Yanagihara K, Baba H, Miyano S, Tan P, Mimori K.
  • Journal Title: Sci Rep. Volume: 6:22371. Pages: srep22371.
  • DOI: 10.1038/srep22371.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Clinical and biological significance of transcription termination factor, RNA polymerase I in human liver hepatocellular carcinoma. (2016)
  • Author(s): Komatsu H, Iguchi T, Ueda M, Nambara S, Saito T, Hirata H, Sakimura S, Takano Y, Uchi R, Shinden Y, Eguchi H, Masuda T, Sugimachi K, Eguchi H, Doki Y, Mori M, Mimori K.
  • Journal Title: Oncol Rep. Volume: 35(4) Pages: 2073-80.
  • DOI: 10.3892/or.2016.4593.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] 肝癌におけるFructose-1,6-biphosphatase発現異常と腫瘍進展・糖代謝異常の検討 (2016)
  • Author(s): 平田秀成、杉町圭史、小松久晃、増田隆明、林直樹、江口英利、伊藤修平、平川雅和、本田浩、三森功士
  • Organizer: 第25回日本癌病態治療研究会
  • Place of Presentation: 千葉
  • Year and Date: 2016-06-08 – 2016-06-09
• [Presentation] 肝細胞癌におけるDNA修復関連遺伝子FANCD2の臨床的および機能的意義に関する検討. (2016)
  • Author(s): 杉町圭史、内龍太郎、平田秀成、﨑村正太郎、井口友宏、江口英利、増田隆明、森田和豊、竹中賢治、森正樹、前原喜彦、三森功士.
  • Organizer: 第116回日本外科学会
  • Place of Presentation: 大阪
  • Year and Date: 2016-04-14 – 2016-04-16