ウイルスゲノム組み込みと生体機能情報のリアルタイム血中可視化による子宮頸癌の制御

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 22K07484
• Research Institution: St. Marianna University School of Medicine
• Principal Investigator: 伊東 文生 聖マリアンナ医科大学, 医学部, 教授 (90223180)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山本 博幸 聖マリアンナ医科大学, 医学研究科, 教授 (40332910) ; 前畑 忠輝 聖マリアンナ医科大学, 医学部, 教授 (90534199)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2026-03-31
• Keywords: HPV / 子宮頚癌 / ウイルスゲノム組み込み / 生体機能情報 / 血液診断

Outline of Annual Research Achievements

子宮頸癌では、ヒトパピローマウイルス（HPV）ゲノムがヒトゲノムに組み込まれることが発癌の一因であり、その制御は最重要課題の一つである。研究代表者らは、HPVゲノムのヒトゲノムへの新規の組み込み解析法および咽頭洗浄廃液を用いた「面」によるHPVジェノタイピング法の開発に成功した。これらを発展させ、血液のみでHPV組み込み部位および関連する生体機能情報を可視化することができるかを明らかにすることは重要である。
本研究では、HPVゲノムのヒトゲノムへの組み込み部位をG-NaVI法で同定し、血液中の循環腫瘍DNAで同部位を検出できる系を開発することを目的とした。また、血液を対象に癌特異的シグナルの可視化と遊離DNA、無標識循環腫瘍細胞の検出系を確立することを目指した。
いくつかのDNA抽出キットを用いて、G-NaVI法に適した抽出方法を決定した。抽出したDNAを断片化後、いくつかのキャプチャーキットを用いて、HPVゲノムキャプチャーに最適な方法を決定した。HPVゲノム組み込みヒトDNAを回収し、Baitsを除去したのち、ロングリード次世代シーケンサーを用いて配列を決定することに成功した。次世代シーケンサーで検出されたHPV組み込み部位を増幅するPCRプライマーを設計し、サンガーシーケンサーで配列決定を行い、結果の検証を行った。
HPVを対象に、血液検体のみでHPVゲノム組み込み部位および関連する生体機能情報を可視化することにより、癌超早期診断や発癌リスク判定などの個別化医療への応用につながる研究成果をあげることができた。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

HPVゲノムキャプチャー法の至適化をする過程で、当初の想定に反し、FFPE標本からのDNAは、断片化が著しく、さらに想定を超えるHPV DNA組み込みの複雑性が判明した。研究遂行上、高精度のHPVゲノムキャプチャーが不可欠なため、ゲノムキャプチャー法の評価実験の追加実施、キャプチャーDNA用NGS解析の至適化実験を追加して実施し、再実験結果を評価する必要性が生じたため。

Strategy for Future Research Activity

HPVを対象に、血液検体のみでHPVゲノム組み込み部位および関連する生体機能情報を可視化することにより、癌超早期診断や発癌リスク判定などの個別化医療への応用を目指し、研究を推し進めていく。また、各研究項目の連携を強化し、研究全体の遂行、目的の達成に向け邁進する。

Causes of Carryover

ゲノムキャプチャー法の評価実験、キャプチャーDNA用NGS解析の至適化実験、再実験結果nの評価等に時間を要し、関連した研究項目に着手できなかったため、次年度使用額が生じた。 次年度の使用計画として、研究項目が多岐にわたるため、目的の達成に向け、主に、物品費(試薬消耗品購入)に使用する。