大腸がんの内視鏡生検検体を用いた腸内細菌機能の定量化による発がんへの関与の解明

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K08416
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 水谷 紗弥佳 東京工業大学, 生命理工学院, JSPS特別研究員 (70790278)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 大腸がん / 内視鏡生検 / 腸内細菌 / メタゲノム / メタトランスクリプトーム

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、大腸がんの前がん病変であるポリープや粘膜内がんのような小さい病変に局在する細菌の機能を定量的に解析することを目的として、大腸内視鏡生検検体を用いたメタゲノム・メタトランスクリプトーム解析の方法論確立のためのパイロット研究を行う。国立がん研究センターで大腸内視鏡下生検により収集済みの約80被験者の腫瘍部位と正常粘膜のうち、大腸がん患者5人の腫瘍部位と正常粘膜（計10検体）を対象試料としている。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

出産育児に伴い11ヶ月間研究を中断したため、予定していたデータ解析を進めることができなかった。また、新型コロナウイルス感染拡大のため、参加を予定していた国内外の学会が中止となり、研究を進める上で不可欠な情報を収集することができなかった。

Strategy for Future Research Activity

2021年度は、現在までに共同研究先において取得済みの生検試料のメタトランスクリプトームデータの情報解析を進め、腸内細菌の系統組成を算出し、本研究代表者らがこれまで糞便試料を用いて得た大腸がんの関連細菌に関する知見を粘膜生検レベルで再確認する。配列データは全て東京工業大学山田研究室の計算サーバーに保管し、同研究室で構築済みのパイプラインを用いて情報解析を行う。同研究室でこれまで蓄積してきた糞便メタゲノムデータや、先行研究による糞便メタトランスクリプトームデータを比較対象とし、粘膜生検試料のメタトランスクリプトームデータの性能評価を行う。
2022年度は、上記で算出したメタトランスクリプトームデータを腫瘍部位と正常粘膜とで比較し、腫瘍部位に特徴的に存在する細菌や細菌遺伝子を検出する。細菌の代謝遺伝子の理解には同研究室で開発を進めている腸内細菌の代謝経路データベースEnteroPathwayや既存の知識データベースKyoto Encyclopedia of Genes and Genomesを利用する。

Causes of Carryover

理由：2020年度に開始予定であった実験を翌年度以降に変更したため。
使用計画：2021年度に実施予定の実験の試薬を購入する、シーケンスを外注する。