Exploration of differentiation programs in lung cancers using epigenomic profiling

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K17192
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 53030:Respiratory medicine-related
• Research Institution: Keio University
• Principal Investigator: Sato Takashi 慶應義塾大学, 医学部, 共同研究員 (20464836)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: エピゲノム / 肺癌 / super-enhancer / 肺大細胞神経内分泌癌 / 細胞系統因子 / 転写プログラム

Outline of Final Research Achievements

High-grade neuroendocrine tumors of the lung are especially aggressive with a dismal prognosis. In this study, we aimed to elucidate the heterogeneity of neuroendocrine differentiation in lung cancer with neuroendocrine components by using epigenomic profiling. In the result, our epigenomic profiling identified distinct differentiation subtypes of lung cancer with neuroendocrine components, which may be different from the previously reported classifications based on the expression of lineage transcription factors. Classical neuroendocrine subtype determined by high expression of ASCL1 and NKX2-1 is particularly distinct with more neuroendocrine features compared with the other subtypes.

Free Research Field

胸部腫瘍学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

大規模な肺癌ゲノム研究によりシグナル伝達分子に数々の体性遺伝子異常が発見されてきたものの、主に肺腺癌に見つかる遺伝子変化を除けば標的治療の開発に結びついていない。一方、肺癌ゲノム研究を通じて癌細胞が細胞系統転写因子の規定する分化プログラムに依存していることも示されてきた。しかし、大多数の肺癌における分化プログラムを規定する分子機構は未だ見つかっておらず、特に肺癌の中でも予後不良である高悪性度神経内分泌腫瘍の分類と特徴付けは確立していなかった。本研究では肺癌における神経内分泌分化の多様性が既知の報告と異なるパターンであることが示唆され、今後肺癌細胞の可塑性と脆弱性の解明につながる可能性がある。