Development of spatial genome and transcriptome analytical methods in local regions of lung cancer tissues

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K15566
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 50020:Tumor diagnostics and therapeutics-related
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: Suzuki Ayako 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 准教授 (00770348)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 空間トランスクリプトーム解析 / ロングリードシークエンス技術 / がん

Outline of Final Research Achievements

In this study, to understand molecular mechanisms of local progression in lung cancer tissues at multilayered levels, we developed basic experimental and computational procedures for detecting genomic mutations and aberrant transcriptome statuses in local regions of cancer tissues by utilizing spatial transcriptome sequencing and long read sequencing technologies. We used fresh frozen specimens of eight lung adenocarcinoma cases which had been provided to spatial transcriptome analysis Visium. We amplified the full-length cDNA libraries with Visium spatial barcodes and sequenced them using a nanopore-type long read sequencer PromethION. We extracted point mutations and splicing patterns from the obtained long reads and integrated them with expression clusters and spatial information via spatial barcodes.

Free Research Field

がん多層オミクス解析

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究で解析対象としている肺がん組織は、不均一かつ複雑ながん微小環境状態を有しており、その分子レベルでの理解には、空間情報・病理組織学情報を考慮したオミクス計測技術が重要な役割を果たすと考えられる。本研究では、空間トランスクリプトーム技術およびロングリードシークエンス技術といった新規ゲノム解析技術を駆使して空間オミクス解析のための実験・情報解析手法の開発を実施している。近年急速に普及が進む空間トランスクリプトーム解析技術をより発展的にがん研究に応用するための基盤整備を行うことができており、学術的意義や社会的意義は十分であると考えている。