2017 Fiscal Year Research-status Report
Mutational analysis on carcinogenesis in multiple primary lung cancers
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17K07176
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| Research Institution | Osaka City University |
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Principal Investigator |
川口 知哉 大阪市立大学, 大学院医学研究科, 准教授 (70254422)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
洪 泰浩 和歌山県立医科大学, 医学部, 准教授 (80426519)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 肺がん / 発がん / 遺伝子変異 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
喫煙が肺がんの主要な原因であることは証明されているが、環境因子とゲノム異常がどのように関連するかについては詳しくわかっていない。我々はこれまで多施設・前向きの分子疫学研究Japan Molecular Epidemiology (JME)試験を行い、喫煙、肥満、受動喫煙等が肺がんの遺伝子変異と有意に関係することを報告してきた。本研究では発癌における環境因子の関係をさらに解明するために、同じ症例の同じ環境下で発生したと考えられる多発肺がんに着目し、それらの病変が分子生物学的にどの程度同じ変化や異常をおこしているかを調べるためにゲノム解析に取り組む。大阪市立大学付属病院では、2007年から2015年にかけて包括同意のもとに受診患者の凍結標本と末梢血液がバンキングされており、その中には720例の肺がん手術症例が含まれており、臨床情報を伴うデータベースが構築されている。その中から、多発肺癌症例に関して、24名57病変をキャンサーボードで確定した。大部分が早期肺がんの手術後の患者であった。がんの遺伝子変異に関してパネルを用いた次世代シーケンサーで解析を行う研究については倫理委員会での承認を得た。さらに、米国のSWOG0424（大規模分子疫学研究）とも共同研究を予定しており、成果の一部は、2018年の世界肺癌学会総会・Yokohama（１０月）で「molecular epidemiology」（招聘講演）として報告した。白人症例を中心としたSWOG0424試験の情報は日米の肺がん発癌の環境因子を考えるうえで、貴重なデータベースである。我々は、EGFR、KRAS、TP53の遺伝子変異においては、日本人と米国の白人間には、喫煙情報を考慮しても有意な頻度の差を認めることを報告した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本研究対象症例の選択基準は、1、大阪市立大学医学部附属病院で手術を行った症例で、組織学的に非小細胞肺癌と診断されている症例、２、Martiniの多発肺癌の診断基準を満たす症例であり、24名57病変をキャンサーボードで候補とした。
ゲノム異常の解析には全エクソーム解析あるいはパネルを用いた網羅的解析を検討していたが、効率よく費用を運用するために上記で候補とした症例・病変よりさらに選定する必要があった。即ちシークエンスの感度を考慮し、微小な検体や壊死組織を多く含んだ検体などを除外すべく、手術検体における腫瘍／壊死／正常組織の各占有率を病理医に検討を依頼したため時間を要した。選定された病変についてはDNA抽出を行ったが、検体によっては数個のブロックに分けられ、近年注目されているintra-tumorheterogeneityを解析に組み込む可能性を考慮してmultiregionよりDNA抽出を行うこととした。従って実際には選定病変数よりさらに多い、108検体分のDNA抽出を実施した。一部の検体はDNAの分解により解析に適さない可能性があるためquality checkを行う予定である。
全エクソーム解析については、正常対照リファレンス用シーケンシングデータを得るための口腔粘膜採取もしくは採血の実施を検討していたが、一部の患者は既に逝去、あるいは術後経過観察期間満了に伴う終診などから全患者からの文書による同意取得に関しては問題があった。また、費用の問題などもあり、研究者間で幾度も議論を重ねた結果、パネルを用いた網羅的解析を行うこととした。必要な試薬類について購入を開始している。
米国のSWOG0424（大規模分子疫学研究）とも共同研究を予定しており、成果の一部は2018年の世界肺癌学会総会で報告した。引き続き、人種間における肺発癌のプロセスの差を解明するため、連携を密に行う予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究においては以下の検討を行う。
1、確定診断された多発肺がん症例の腫瘍組織DNAを用いて網羅的ゲノム解析を行い、腫瘍間で共通したゲノム異常と個々の腫瘍にユニークなゲノム異常を同定する。これにより、初期の発癌に関わるゲノム異常と腫瘍の分化に関わるゲノム異常の解明を行う。2、得られた臨床情報とゲノム情報を統合解析し、肺がんにおける発癌とその後の分化に関わる環境因子を同定する。3、C>Tの塩基置換に関わり、発癌との関連が示唆されている酵素であるApobec3B（Apolipoprotein B MRNA Editing Enzyme, Catalytic Polypeptide-Like 3B）蛋白の発現を腫瘍組織にて測定し、特定の環境因子暴露情報とゲノム異常、Apobec3B蛋白発現との関連を解析し、肺発癌におけるApobec3B蛋白の関与を解明する。4、日米の大規模分子疫学研究のJME試験、SWOG0424試験のデータに本研究の結果も組み入れての共同解析を行い、人種差の肺発癌への関係を明らかにする。
平成30年度は、1、さらに多くのゲノムデータ収集のため、研究期間中は継続的にさらなる症例追加登録を行う。２、抽出したDNAに対し順次次世代シークエンスを用いた網羅的ゲノム解析を実施する。３、手術時組織切片を用いて免疫染色にてApobec3Bの発現の検討を行う。４、免疫チェックポイントの発癌への関与も示唆されることから、PD-L1の免疫染色も行う。
以後平成31年度にかけて、得られた臨床情報、特定の環境因子暴露情報、網羅的ゲノム解析およびApobec3B蛋白や免疫チェックポイント蛋白発現との関連を統合解析し、環境因子の発癌への関与を解明する。
以上の結果をとりまとめ、学会および論文発表を行う。さらに日米大規模分子疫学研究との共同解析を進める。
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| Causes of Carryover |
（理由）研究に使用する検体の選定ならびにDNAの準備に時間を要したことが主要因である。網羅的遺伝子解析については開始段階に入っているが、ごく一部であるため、29年度予算の大半を占める物品費は一部の次世代シークエンス関連試薬購入に使用されたのみであった。物品に関わる経費はすべて消耗品であり、主に次世代シークエンス関連試薬と免疫染色関連試薬である。
（使用計画）本研究の主たる柱は以下の過程で進められる。１、抽出したDNAに対し次世代シークエンスを用いた網羅的ゲノム解析を実施する。２、手術時組織切片を用いて免疫染色にてApobec3B・PD-L1発現の検討を行う。
30年度使用となる予算は、次世代シークエンス関連試薬と免疫染色関連試薬を含む消耗品等の物品費、情報収集・情報交換等のための学会、打合せ等会議に必要な旅費等で使用される予定である。
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Research Products
(5 results)
