2013 Fiscal Year Annual Research Report
次世代シーケンサーを用いた小児急性骨髄性白血病の解析と分子標的療法の基盤整備
Project/Area Number |
24390268
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Research Institution | Gunma Institute of Public Health and Environmental Sciences |
Principal Investigator |
林 泰秀 群馬県衛生環境研究所, 研究企画係, 研究員 (30238133)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
外松 学 群馬県衛生環境研究所, 研究企画係, 研究員 (70251113)
朴 明子 群馬県衛生環境研究所, 研究企画係, 研究員 (50450375)
大木 健太郎 群馬県衛生環境研究所, 研究企画係, 研究員 (50400966)
市川 仁 独立行政法人国立がん研究センター, その他部局等, その他 (30201924)
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Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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Keywords | 遺伝子 / ゲノム / マイクロアレイ / 癌 / 臨床 |
Research Abstract |
日本小児白血病リンパ腫研究グループ(JPLSG)のAML-05プロトコールに登録された小児急性骨髄性白血病(AML) 400例を用いて、1)SNPアレイによるゲノムコピー数の網羅的解析、2)AML関連 30標的遺伝子のエクソームの解析、3)小児AML 19例のエクソーム解析から抽出した遺伝子を380例のsecond cohortにおいて次世代シーケンサーを用いたターゲットリシーケンス解析を行った。AML19例の次世代シークエンサーによる解析では、RAD21やSTAG2などのコーヒシン関連遺伝子やBCOR/BCORL1などの新規の原因遺伝子変異を同定した。さらにターゲットリシーケンスによりこれまでAMLで報告されている遺伝子の詳細な解析を行っている。融合遺伝子の解析では、非ダウン症急性巨核芽球性白血病(non-DS-AMKL) 43例中CBFA2T3-GLIS2を12例(27.9%)、NUP98- JARID1Aを4例(9.3%)、OTT-MALを10例(23.6%)、MLL-AF9を2例(4.7%)、MLL-AF10を1例(2.3%)認め、CBFA23-GLIS2、NUP98- JARID1Aは予後不良、OTT-MALは予後良好であった。これらの症例におけるFLT3-ITD、KIT、RAS、WT1の各変異とMLL-PTDは比較的稀であり、これらのキメラ遺伝子を有する症例は1つのsubgroupと思われた。これらの検索を通じてAMLの病態解明と分子標的療法の基盤整備に貢献することができた。
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
JPLSGのAML-05プロトコールに登録された小児AML 400例を用いて、SNPアレイによるゲノムコピー数の網羅的解析(23年度からの継続)、AML関連 30標的遺伝子のエクソームの解析、小児AML 19例のエクソーム解析から抽出した遺伝子を380例のsecond cohortにおいて次世代シーケンサーを用いたターゲットリシーケンス解析を行った。AML19例の次世代シークエンサーによる解析では、RAD21やSTAG2などのコーヒシン関連遺伝子やBCOR/BCORL1などの新規の原因遺伝子変異を同定した。さらにターゲットリシーケンスによりこれまでAMLで報告されている遺伝子の詳細な解析を行っている。FLT3-ITDやKIT遺伝子のような予後因子になる遺伝子はまだ同定できなかった。融合遺伝子の解析では、non-DS-AMKL 43例中CBFA2T3-GLIS2を12例(27.9%)、NUP98- JARID1Aを4例(9.3%)、OTT-MALを10例(23.6%)、MLL-AF9を2例(4.7%)、MLL-AF10を1例(2.3%)認め、CBFA23-GLIS2、NUP98- JARID1Aは予後不良、OTT-MALは予後良好であった。これらの症例におけるFLT3-ITD、KIT、RAS、WT1の各変異とMLL-PTDは比較的稀であり、これらのキメラ遺伝子を有する症例は1つのsubgroupと思われた。これらより、研究はほぼ順調にすすんでいると思われた。
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Strategy for Future Research Activity |
1) エクソーム解析でみい出された遺伝子については、さらにAML-05の380症例においてターゲットリシーケンスにより解析し、その頻度と臨床像との関連を詳細に検討する。 2) AML関連遺伝子として、MLL転座の相手遺伝子、AF4、AF6、AF5α、CREBBP、P300、ABI1、AF5q31、AF10q22、SEPTIN6、TET1、TET2等、およびpolycomb遺伝子およびメチル化関連遺伝子(DNMT3A、TET2、ASXL1等)を標的として全エクソン解析を行い、分子標的薬の創生のための小児AMLの分子基盤を構築する。 3)メチル化の網羅的解析 メチル化の有無に関して網羅的に検討し、エピジェネティックな転写抑制機構の解明を試みる。検出されたメチル化領域に関しては、発現解析およびbisulfate sequencingによりvalidationを行い、さらに有用なものに関しては5-aza-deoxythidineによるin vitro assayも行う。 4) in vitroにおける造腫瘍性に関する検討 平成25年度にみい出された候補がん遺伝子の変異型遺伝子については、ラットの初代培養系にレトロウィルスを用いて遺伝子導入し、in virtoにおけるコロニー形成能の解析、増殖速度の検討、さらにはヌードマウスにおける可植性の解析を行う。 5) 新規分子診断法の開発とリスク別層別化の実用化 本研究で集積した大量の遺伝子データおよびJPLSGと群馬県立小児医療センターの白血病データベースによる臨床データの解析により、白血病の病型と関連のあるゲノムパターンの異常、メチル化の特徴を抽出し、遺伝子・ゲノム、エピゲノムの異常に基づいた、病型診断、予後予測が構築できる可能性について詳細な検討を行う。
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Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
昨年度に小児AML 19例の次世代シーケンサーによる全エクソン解析を行い、抽出されてきた既知の遺伝子に加え新規12遺伝子につきサンガーシーケンスにより検証を行い、新規5遺伝子を同定し、その遺伝子を小児AML 200例でHiSeq2000とMiSeqを用いて深読みシーケンスを行った。当初の計画より解析遺伝子数を増やす必要があり、研究費1,858,381円を次年度の使用のために先送りした。これらを研究予定なので、PCR、シーケンスの試薬を中心に昨年度の先送りした研究費を合わせて次年度の研究費を使用する予定である。エクソーム解析のキットも購入する予定である。 昨年度に小児AML 19例の次世代シーケンサーによる全エクソン解析を行い、抽出されてきた既知の遺伝子に加え新規12遺伝子につきサンガーシーケンスにより検証を行い、新規5遺伝子を同定し、その遺伝子を小児AML 200例でHiSeq2000とMiSeqを用いてターゲットリシーケンスを行った。当初の計画より解析遺伝子数を増やす必要があり、一部の研究費を次年度の使用のために先送りした。次年度はさらに再発検体も検索してクローン進化についても検討を行う。またAML関連30標的遺伝子(特に転座近傍遺伝子)のうち5遺伝子につきターゲットリシーケンスを行い、小児AMLの原因遺伝子をみいだし、分子標的療法を開発するための分子遺伝学的基盤を構築する。白血病の全エクソン解析やSNPアレイによる新たな遺伝子異常につき、リアルタイム PCR法や発現アレイを用いて発現解析を行う。
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[Journal Article] The landscape of somatic mutations in Down syndrome-related myeloid disorders.2013
Author(s)
Yoshida K, Toki T, Okuno Y, Kanezaki R, Shiraishi Y, Sato-Otsubo A, Sanada M, Park MJ, Terui K, Suzuki H, Kon A, Nagata Y, Sato Y, Wang R, Shiba N, Chiba K, Tanaka H, Hama A, Muramatsu H, Hasegawa D, Nakamura K, Kanegane H, Tsukamoto K, Adachi S, Kawakami K, Kato K, Nishimura R, Izraeli S, Hayashi Y, et al
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Journal Title
Nat Genet.
Volume: 45
Pages: 1293-1299
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] WT1 mutation in pediatric patients with acute myeloid leukemia: a report from the Japanese Childhood AML Cooperative Study Group.2013
Author(s)
Sano H, Shimada A, Tabuchi K, Taki T, Murata C, Park MJ, Ohki K, Sotomatsu M, Adachi S, Tawa A, Kobayashi R, Horibe K, Tsuchida M, Hanada R, Tsukimoto I, Hayashi Y.
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Journal Title
Int J Hematol
Volume: 98
Pages: 437-445
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Mutations of the GATA2 and CEBPA genes in paediatric acute myeloid leukaemia.2013
Author(s)
Shiba N, Funato M, Ohki K, Park MJ, Mizushima Y, Adachi S, Kobayashi M, Kinoshita A, Sotomatsu M, Arakawa H, Tawa A, Horibe K, Tsukimoto I, Hayashi Y.
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Journal Title
Br J Haematol
Volume: 164
Pages: 142-159
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Characterization of genetic lesions in rhabdomyosarcoma using a high-density single nucleotide polymorphism array.2013
Author(s)
Nishimura R, Takita J, Sato-Otsubo A, Kato M, Koh K, Hanada R, Tanaka Y, Kato K, Maeda D, Fukayama M, Sanada M, Hayashi Y, Ogawa S.
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Journal Title
Cancer Sci
Volume: 104
Pages: 856-864
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] NUP98-NSD1 gene fusion and its related gene expression signature are strongly associated with a poor prognosis in pediatric acute myeloid leukemia.2013
Author(s)
Shiba N, Ichikawa H, Taki T, Park MJ, Jo A, Mitani S, Kobayashi T, Shimada A, Sotomatsu M, Arakawa H, Adachi S, Tawa A, Horibe K, Tsuchida M, Hanada R, Tsukimoto I, Hayashi Y.
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Journal Title
Genes Chromosomes Cancer
Volume: 52
Pages: 683-693
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] An empirical Bayesian framework for somatic mutation detection from cancer genome sequencing data.2013
Author(s)
Shiraishi Y, Sato Y, Chiba K, Okuno Y, Nagata Y, Yoshida K, Shiba N, Hayashi Y, Kume H, Homma Y, Sanada M, Ogawa S, Miyano S.
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Journal Title
Nucleic Acids Res.
Volume: 41
Pages: e89
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Naturally occurring oncogenic GATA1 mutants with internal deletions in transient abnormal myelopoiesis in Down syndrome.2013
Author(s)
Toki T, Kanezaki R, Kobayashi E, Kaneko H, Suzuki M, Wang R, Terui K, Kanegane H, Maeda M, Endo M, Mizuochi T, Adachi S, Hayashi Y, Yamamoto M, Shimizu R, Ito E.
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Journal Title
Blood
Volume: 121
Pages: 3181-3184
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] Whole-Exome Resequencing Identifies Somatic Mutations Of BCOR and BCORL1 Transcriptional Corepressor Genes and Major Cohesin Complex Component Genes In Pediatric Acute Myeloid Leukemia.2013
Author(s)
Shiba N, Ohki K, Nagata Y, Kon A, Okuno Y,Shiraishi Y, Kato M, Park MJ, Ohki K, Takita J, Kanazawa T, Kudo K, Ito E, Sanada M, Tomizawa D, Tawa A, Adachi S, Miyano S, Ogawa S, Hayashi Y.
Organizer
55rd Annual Meeting of the American Society of Hematology
Place of Presentation
New Orleans
Year and Date
20131207-20131210
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[Presentation] Low Frequency and Poor Prognosis Of MLL-Partial Tandem Duplications In Pediatric Acute Myeloid Leukemia Using MLPA Method: The Japanese Pediatric Leukemia/Lymphoma Study Group (JPLSG) AML-05 Trial.2013
Author(s)
Ohki K, Park MJ, Sano H, Hara Y, Shiba N, Tomizawa D, Taga T, Moriya Saito A, Fujimoto J, Tawa A, Horibe K, Adachi S, Hayashi Y.
Organizer
55rd Annual Meeting of the American Society of Hematology
Place of Presentation
New Orleans
Year and Date
20131207-20131210
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[Presentation] Whole Exome Sequencing Reveals Clonal Evolution Pattern and Driver Mutations Of Relapsed Pediatric AML.2013
Author(s)
Yoshida K, Shiba N, Shiraishi Y, Shimada A, Terui K, Kato M, Okuno Y, Nagata Y, Kon A, Yoshizato T, Matsunawa, M, Chiba K, Tanaka H, Sanada M, Miyano S, Ito E, Hayashi Y, Ogawa S.
Organizer
55rd Annual Meeting of the American Society of Hematology
Place of Presentation
New Orleans
Year and Date
20131207-20131210
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[Presentation] Poor Prognosis With Different Induction Rate Was Observed In Children With Acute Myeloid Leukemia and FLT3-ITD According To The ITD/WT Allelic Ratio: A Result From The Japanese Pediatric Leukemia/Lymphoma Study Group.2013
Author(s)
Shimada A, Yamashita Y, Tomizawa D, Tawa A, Watanabe T, Yokozawa T, Kudo K, Taga T, Iwamoto S, Terui K, Moritake H, Kinoshita A, Takahashi H, Nakayama H, Koh K, Goto H, Kosaka Y, Moriya Saito A, Fujimoto J, Horibe K, Oki K, Hayashi Y, SAdachi S.
Organizer
55rd Annual Meeting of the American Society of Hematology
Place of Presentation
New Orleans
Year and Date
20131207-20131210
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[Presentation] Comprehensive Fusion Gene Analysis Of Pediatric Non-Down Syndrome Acute Megakaryoblasitc Leukemia.2013
Author(s)
Hara Y, Shiba n, Ohki K, Park MJ, Tomizawa D, Taga T, Saito A, Fujimoto J, Arakawa H, Tawa A, Horibe K, Adachi S, Hayashi Y.
Organizer
55rd Annual Meeting of the American Society of Hematology
Place of Presentation
New Orleans
Year and Date
20131207-20131210
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[Presentation] Genetic Landscapes Of Childhood T-Cell Acute Lymphoblastic Leukemia.2013
Author(s)
Seki M, Yoshida K, Sato Y, Shiraishi Y, Chiba K, TanakaH, Kato M, Hiwatari M, Koh K, Hanada R, Sanada M, Miyano S, Oka A, Hayashi Y, Ogawa S, Takita J.
Organizer
55rd Annual Meeting of the American Society of Hematology
Place of Presentation
New Orleans
Year and Date
20131207-20131210
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[Presentation] The Genetic Landscape Of FPD/AML Revealed CDC25C Mutation As a Driver That Promotes Malignant Transformation.2013
Author(s)
Yoshimi A, Toya T, Nakagawa M, Kawazu M, Nannya Y, Ichikawa M, Arai S, Harada H, Usuki K, Hayashi Y, Ito E, Kirito K, Nakajima H, Mano H, Kurokawa M.
Organizer
55rd Annual Meeting of the American Society of Hematology
Place of Presentation
New Orleans
Year and Date
20131207-20131210
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[Presentation] CSF3R Gene Mutations In Myeloid Malignancy Of Childhood.2013
Author(s)
Sano H, Ohki K, Park MJ, Hara Y, Shiba N, Tomizawa D, Taga T, Moriya Saito A, Fujimoto J, Tawa A, Horibe K, Adachi S, Hayashi Y.
Organizer
55rd Annual Meeting of the American Society of Hematology
Place of Presentation
New Orleans
Year and Date
20131207-20131210
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[Presentation] NUP98-MSD1 gene fusion is a strong poor prognostic factor in pediatric AML.
Author(s)
Hara Y, Shiba N, Shimada A, Kudo K, Tomizawa D, Taga T, Horibe K, Adachi S, Arakawa H, Tawa A, Hayashi Y.
Organizer
45th Congress of the International Society of Pediatric Oncology.
Place of Presentation
香港
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[Presentation] 小児non-Down急性巨核芽球性白血病における遺伝子解析
Author(s)
原 勇介, 柴 徳生, 大木健太郎, 朴 明子, 富澤大輔, 多賀 崇, 足立壮一, 荒川浩一, 多和昭雄, 堀部敬三, 林 泰秀.
Organizer
第72回日本癌学会学術総会
Place of Presentation
横浜
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[Presentation] A diversity of cases in AML with promyelocytic differentiation; A report from JPLSG.
Author(s)
Takahashi H, Matsushita H, Kinoshita A, Taki T, Taki T, Deguchi T, Kiyokawa N, Hashii Y, Hayashi Y, Tomizawa D, Taga T, Tawa A, Adachi S, Tabe M, Miyachi H.
Organizer
The 75th Annual Meeting of the Japanese Society of Hematolgy.
Place of Presentation
札幌
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[Presentation] Prognostic impact of KIT mutatkon in t(8;21) childhood AML: The JPLSG AML-05 trial.
Author(s)
Tokumasu M, Nagao M, Shimada A, Murata C, Ohki K, Hayashi Y, Saito A, Fujimoto J, Horibe K, Ito H, Nakayama H, Kinoshita A, Tomizawa D, Taga T, Yamaguchi H, Tawa A, Heike T, Adachi S.
Organizer
The 75th Annual Meeting of the Japanese Society of Hematolgy.
Place of Presentation
札幌
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[Presentation] NUP98-NSD1 gene fusion is a strong poor prognostic factor in pediatric AML.
Author(s)
Hara Y, Shiba N, Ichikawa H, Taki T, Shimada A, Kudo K, Tomizawa D, Taga T, Adachi S, Arakawa H, Tawa A, Hayashi Y.
Organizer
The 75th Annual Meeting of the Japanese Society of Hematolgy.
Place of Presentation
札幌
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[Presentation] Genetic basisi of myeloid leukemogenesisi in Down syndrome.
Author(s)
Yoshida K, Toki T, Okuno Y, Kanezaki R, Shiraishi Y, Sanada M, Park MJ, Terui K, Kon A, Nagata Y, Sato-Otsubo A, Sato Y, Wang R, Shiba N, Chiba K, Tanaka H, Hama A, Muramatsu H, Hasegawa D, Nakamura K, Kanegane H, Tsukamoto K, Adachi S, Kawakami K, Hayashi Y, Miyano S, Kojima S, Ito E, Ogawa S.
Organizer
The 75th Annual Meeting of the Japanese Society of Hematolgy.
Place of Presentation
札幌
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[Presentation] Gata2 mutations are found in pediatric AML but not in other leukemias including JMML.
Author(s)
Hara Y, Shiba N, Funato M, Oki K, Park MJ, Mizushima Y, Adachi S, Kobayashi M, Kinoshita A, Sotomatsu M, Arakawa H, Tawa A, Horibe K, Tsukimoto I, Hayashi Y.
Organizer
The 75th Annual Meeting of the Japanese Society of Hematolgy.
Place of Presentation
札幌
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[Presentation] Whole-exome resequencing reveals novel pathogenetic gene mutations in pediatric AML.
Author(s)
Shiba N, Yoshida K, Okuno Y, Shiraishi Y, Nagata Y, Kon A, Chiba K, Tanaka H, Ohki K, Kato M, Terui K, Park MJ, Kanazawa T, Takita J, Kudo K, Arakawa H, Ito E, Sanada M, Miyano S, Ogawa S, Hayashi Y.
Organizer
The 75th Annual Meeting of the Japanese Society of Hematolgy.
Place of Presentation
札幌
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[Presentation] 急性骨髄性白血病におけるWT1遺伝子変異の解析.
Author(s)
佐野弘純, 嶋田 明, 田渕 健, 滝 智彦, 村田知里, 朴 明子, 大木健太郎, 外松 学, 足立壮一, 多和昭雄, 小林良二, 堀部敬三, 土田昌宏, 花田良二, 月本一郎, 林 泰秀.
Organizer
第55回日本小児血液・がん学会学術集会
Place of Presentation
福岡
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[Presentation] 全エクソーム解析による肝芽腫における網羅的ゲノム解析.
Author(s)
星野諭子, 西村 力, 関 正史, 奥野友介, 吉田健一, 白石友一, 加藤元博, 宮野 悟, 岡 明, 林 泰秀, 岩中 督, 小川誠司, 滝田順子.
Organizer
第55回日本小児血液・がん学会学術集会
Place of Presentation
福岡
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[Presentation] 散発性胸膜肺芽腫におけるDICER1の両アレル変異.
Author(s)
関 正史, 吉田健一, 白石友一, 佐藤悠佑, 西村 力, 奥野友介, 千葉健一, 田中陽子, 加藤啓輔, 加藤元博, 花田良二, 野村優子, 朴 明子, 石田敏章, 岡 明, 宮野 悟, 林 泰秀, 小川誠司, 滝田順子.
Organizer
第55回日本小児血液・がん学会学術集会
Place of Presentation
福岡
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[Presentation] 小児骨髄造血器腫瘍におけるCSF3R遺伝子異常の解析.
Author(s)
佐野仁志, 大木健太郎, 朴 明子, 柴 徳生, 原 勇介, 外松 学, 足立壮一, 堀部敬三, 多和昭雄, 花田良二, 月本一郎, 林 泰秀.
Organizer
第55回日本小児血液・がん学会学術集会
Place of Presentation
福岡