Elucidation of genomic abnormalities in normal esophageal epithelium associated with radiation therapy and chemotherapy

2022 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20K21574
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 横山 顕礼 京都大学, 医学研究科, 助教 (20515514)
• Project Period (FY): 2020-07-30 – 2023-03-31
• Keywords: 食道扁平上皮 / 2次性発がん / 網羅的ゲノム解析 / 放射線療法 / 化学療法

Outline of Annual Research Achievements

本研究は、放射線療法（RT）、または、化学療法に伴う正常食道上皮に生じるゲノム異常を解明するために、治療介入後に、食道上皮が再生して治癒してゆく初期の粘膜修復の過程で、どのようなゲノム異常が蓄積するのかを解明することを目的とする。がんサバイバーにとって、がんが治癒しても、化学療法やRTが主な原因とされる2次性がんは、生命の脅威であるが、そのゲノム異常の機序は解明されていない。本研究では、経時的に、内視鏡下にRT範囲内・外の正常食道上皮から内視生検を行い、サンプルを採取して、ゲノム解析を行った。今までに、１例のRT照射から10年以上経過後にRT照射内に発がんを来した飲酒・喫煙歴のないRTの2次発がん典型例からRT照射内のがん部（計3カ所）、照射内の非腫瘍部（計6カ所）、そして、照射外の非腫瘍部（計3カ所）からマルチサンプルを行い、0.8mm^2で統一してDNA抽出し、全エクソン解析を行った。その結果、がん部からの3カ所の生検の結果は、通常のがんと同様に、共通変異部分にTP53変異を認めた。これに対して、RT照射外の非腫瘍部では、既報と同様にNOTCH1変異を主体としたドライバー変異を認めたが共通変異は認めなかった。一方で、RT照射内の正常部は、ドライバー変異を全く認めないにもかかわらず、すべての部位で共通する変異を認めた。さらに、１個の生検から1mm間隔で格子状に16カ所のマルチサンプルを採取し、全エクソン解析を行った。その結果、全てのサンプルで、ドライバー変異を伴わない共通変異を認めた。以上から、この1例からは、RT後の食道粘膜では、食道におけるドライバー変異が排除されるにもかかわらず、大きなサイズのクローンに置換される可能性が示唆された。このため、治療後１年以内の症例と1年以上経過した症例で、経時的サンプリングを行い、RT照射によるゲノム変化の再現性の検証を行った。