2020 Fiscal Year Research-status Report
クリニカルシークエンスが拓く婦人科がんゲノム医療実装を目的とした基盤研究
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20K09662
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
谷川 道洋 東京大学, 医学部附属病院, 助教 (70706944)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 婦人科がん / クリニカルシークエンス / 遺伝性腫瘍 / オルガノイド / 薬剤感受性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、婦人科のクリニカルシークエンスで遭遇する遺伝性腫瘍関連遺伝子の生殖細胞変異の病原性評価システムの構築を目的としており、婦人科悪性腫瘍疾患で頻度が高いHBOCの原因遺伝子であるBRCA1/2の病的意義評価システムの構築を試みている。データベース上病的意義不明変異(VUS)であるが家族歴や臨床データで病的変異であ ることが強く示唆されるもので病原性解析を行うため、BRCA1/2変異体プラスミドを作成し、CRISPR-CAS9にて内在性遺伝子の発現を抑制した細胞株U2OSに変異体プラスミドを導入・安定発現させた。これらの細胞において、放射線やhydroxyurea、抗がん剤でDNA損傷誘導した場合、細胞内でのDNA損傷修復因子の動態を蛍光免疫染色法で評価し、一部の細胞でRAD51等の相同組換修復因子のDNA損傷部位への集積低下を認め、相同組換修復異常が生じていることが確認された。
本研究課題では、発がんへの寄与がデータベース上不明な体細胞変異に関して、変異体作成・遺伝子導入後の細胞増殖能の評価や薬剤感受性実験の系を確立して機能解析を行うことを目的にとしている。EGFR・PI3K-AKT経路・ERBB2・BRAF・FGFR等でVUSの扱いとなる変異体の体細胞変異体のレトロウィルスベクターの作成し、細胞株に導入し、増殖能や阻害剤による薬剤感受能を評価する系は既に共同研究先にて確立済みである。
本研究では、解析検体のオルガノイドを樹立することにより、クリニカルシークエンスで同定された治療標的を対象とした分子標的治療の奏功性の評価や、転移・再発をした場合の薬剤抵抗性獲得の機序を同定することも目的としている。既に支給的癌、子宮体癌、卵巣癌において10例以上のオルガノイド樹立に成功しており、ゲノムプロファイルの評価、薬剤感受性を評価する系も確率しつつある。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
本研究では、クリニカルシークエンスで同定される遺伝性腫瘍に関連する生殖細胞系列のバリアント、及び治療標的になりうる体細胞変異のバリアントの癌原性の評価、治療標的としての意義を検証する細胞株ベースの系の立ち上げを大きな目的としている。既に生殖細胞細胞系列バリアントに関しては、プラスミドの作成・細胞株での安定発現に成功しており、細胞内における相同組換修復能の評価を行うことで、病的意義不明バリアントの癌原性を判定することが可能となっている。
体細胞系列においては、既に共同研究先でハイスループットの系で確率されており、当院で同定された体細胞バリアントに対する薬剤の感受性も評価が可能な状況となっている。
本研究では、当初細胞株ベースでの実験系の立ち上げに２年程度を要すると考えていたが、遺伝性腫瘍の診断に有用となる生殖細胞系列のバリアント評価システム及び薬剤到達性を拡大することができる体細胞バリアントの評価システムの確立が１年で行えている。オルガノイド樹立に関しては、プロジェクト後半の課題と考えていたが、すでに婦人科の各癌腫において３０例近くで樹立に成功している。
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| Strategy for Future Research Activity |
生殖細胞系列及び体細胞の変異体導入・安定発現させて細胞株において、定性的な評価のにならず定量的な評価を行う系の確立を目指す。腫瘍における相同組換修復異常とPARP阻害剤・白金製剤の感受性の相関は明らかにされているが、既に臨床導入されているゲノム瘢痕をベースとしたHRD検査におけるカットオフ値は複数あるPARP阻害剤により異なっているのが現状で、完全にはその奏功性を予測できない現状がある。本研究では同定されたバリアントを導入した細胞株において薬剤感受性・相同組換修復能を定量的に評価する系を確立して、すでに確立した HRD検査を補完し、より精密な薬剤選択につなげることを目的とする。
体細胞バリアントの評価系に関してであるが、現時点の臨床ではデータベースで病的バリアントと評価されたもののみが治験等の治療標的対象となるのが現状である。限られた施設においてのみ治験導入が可能な状況であるが、今後薬剤到達性の状況が改善されてきた場合、VUSに対して治療標的バリアントか否かを判定できる系は非常に重要である。当施設で同定された治療標的経路のVUSの評価を可及的速やかに進めていき、エビデンスの構築を目指す。
本研究では、早期にオルガノイド樹立を行えた点も一つの強みである。オルガノイドにおける相同組換修復異常等のの細胞特性の評価、薬剤感受性を評価する系を早急に整えていくことも大きな目標である。
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| Causes of Carryover |
本プロジェクトにおいて、オルガノイド樹立に関してはAMEDからのグラントも使用できる状況であり、今年度はAMEDからの予算使用を優先した。
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