Focal copy number alteration and its functional role in carcinogenesis: unmet needs in cancer genome analysis

2020 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17K07195
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 辰野 健二 東京大学, 先端科学技術研究センター, 特任研究員 (80775239)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: HBV / AAV2 / ロングリード解析 / ゲノム構造異常

Outline of Annual Research Achievements

次世代シーケンサーによるゲノム解析は遺伝子パネル解析を中心に広く使われるようになってきたが、現状では配列の点変異の解析が中心であり、ゲノムコピー数変化(CNV)や染色体構造異常解析、マイクロサテライト不安定性解析など、現在の解析アルゴリズムでは検出が困難な変異は見過ごされている。本研究では、新たな解析アルゴリズムの開発により、これまでは検出困難であった種類の変異を同定し、その意義を探索することを目的としている。
令和元年度は、昨年度実施した肝がんのウイルスキャプチャーシーケンスの解析から、HBVの消失後も、HCC患者ではHBVゲノムのインテグレーションが検出される可能性を示し、再発HBVおよびAAV2（アデノ随伴ウイルスタイプ2）のインテグレーションと癌ドライバー遺伝子の転写活性化を特定した。この結果を論文に投稿し、Clinical Cancer Research誌に掲載された。令和２年度は、ウイルスゲノムの挿入によって引き起こされる染色体再構成を伴う染色体不安定性を確認するために、ナノポアシーケンサーを使用したロングリードシーケンサによる解析を実施し、HBV、およびAAV2のゲノムインテグレーション部位の全体の構造を明らかにした。
一方、免疫チェックポイント阻害剤の応答予測因子として近年注目されているマイクロサテライト不安定性（MSI)を、ベセスダ基準などの限られたマーカー部位からだけでなく、エクソームシーケンスデータに多数存在するマイクロサテライト配列を網羅的解析するアルゴリズムを開発し、これまでのがんゲノム変異データと統合解析を行うことで、がんのより詳細な変異プロファイリングを解析した。

Research Products

• [Journal Article] Retrospective evaluation of whole exome and genome mutation calls in 746 cancer samples (2020)
  • Author(s): Bailey Matthew H., MC3 Working Group, PCAWG novel somatic mutation calling methods working group, PCAWG Consortium
  • Journal Title: Nature Communications Volume: 11 Pages: 1-27
  • DOI: 10.1038/s41467-020-18151-y
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Accumulation of Molecular Aberrations Distinctive to Hepatocellular Carcinoma Progression (2020)
  • Author(s): Midorikawa Yutaka, Yamamoto Shogo, Tatsuno Kenji, Renard-Guillet Claire, Tsuji Shingo, Hayashi Akimasa, Ueda Hiroki, Fukuda S, Fujita T, Katoh Hiroto, Ishikawa Shumpei, Covington Kyle R., Creighton Chad J., Sugitani Masahiko, Wheeler David A., Shibata Tatsuhiro, Nagae Genta, Takayama Tadatoshi, Aburatani Hiroyuki
  • Journal Title: Cancer Research Volume: 80 Pages: 3810～3819
  • DOI: 10.1158/0008-5472.CAN-20-0225
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Base editors for simultaneous introduction of C-to-T and A-to-G mutations (2020)
  • Author(s): Sakata Rina C.、Ishiguro Soh、Mori Hideto、Tanaka Mamoru、Tatsuno Kenji、Ueda Hiroki、Yamamoto Shogo、Seki Motoaki、Masuyama Nanami、Nishida Keiji、Nishimasu Hiroshi、Arakawa Kazuharu、Kondo Akihiko、Nureki Osamu、Tomita Masaru、Aburatani Hiroyuki、Yachie Nozomu
  • Journal Title: Nature Biotechnology Volume: 38 Pages: 865～869
  • DOI: 10.1038/s41587-020-0509-0
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Defined lifestyle and germline factors predispose Asian populations to gastric cancer (2020)
  • Author(s): Suzuki Akihiro, Katoh Hiroto, Komura Daisuke, Kakiuchi Miwako, Tagashira Amane, Yamamoto Shogo, Tatsuno Kenji, Ueda H, Nagae G, Fukuda S, Umeda T, Totoki Y, Abe H, Ushiku T, Matsuura T, Sakai E, Ohshima T, Nomura S, Seto Y, Shibata T, Rino Y, Nakajima A, Fukayama M, Ishikawa Shumpei, Aburatani H
  • Journal Title: Science Advances Volume: 6 Pages: 9778～9778
  • DOI: 10.1126/sciadv.aav9778
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Presentation] ウイルスインテグレーションと肝がん (2020)
  • Author(s): 辰野 健二、緑川 泰、濱 奈津子、永江 玄太、上田 宏生、高山 忠利、柴田 龍弘、油谷 浩幸
  • Organizer: 第79回日本癌学会学術総会
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Book] がんゲノム医療遺伝子パネル検査実践ガイド (2020)
  • Author(s): 角南 久仁子
  • Total Pages: 240
  • Publisher: 医学書院
  • ISBN: 978-4-260-04246-8