癌の病態、発病機序をゲノムレベルで理解するための統計学的手法の開発

2013 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 24700272
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 白石 友一 東京大学, 医科学研究所, 特任助教 (70516880)
• Keywords: 統計数学 / 癌 / ゲノム

Research Abstract

近年のハイスループットシークエンス技術の発展により，点変異，欠失，転座などゲノムにおける異常が網羅的に検出できるようになりつつあり，癌の病態解明が大きく進むことが期待されている．しかし，膨大なシークエンスデータを扱うためには，大規模計算容量，ストレージを備えたスーパーコンピューターと共に，有用な情報を効率よく抽出するための統計的手法の開発が必要である．そこで，東京大学医科学研究所ヒトゲノム解析センターにおいて開発しているシークエンスデータ解析のプラットフォーム，Genomonの開発を行った．
また，癌ゲノムデータにおける体細胞変異検出において，シークエンスdepthが低い時や腫瘍の割合が小さい時に，変異をシークエンスエラーと区別することは難しく，適切な統計的手法が必要となる．そこで，体細胞変異検出のための新しい方法論を紹介する．提案手法においては経験ベイズ理論に基づいてシークエンスエラーの度合いのモデル化を行い，多数検体の非癌部データを用いてエラーモデルのパラメータを決定している．これにより各々のlociにおけるエラーの正確な評価が可能になり，depthが低い時，また腫瘍割合が小さい場合にも正確な変異検出をすることが可能になる．さらに， subcloneの検出も有効に行うことができる．さらに得られた研究成果を国際学術誌に発表した．
開発した手法，プラットフォームは，医学系研究者との共同研究において利用され，様々な癌種において新たな癌遺伝子の同定に繋がった．

Research Products

• [Journal Article] Integrated molecular analysis of clear-cell renal cell carcinoma (2014)
  • Author(s): Sato Y, Yoshizato T, Shiraishi Y, Maekawa S, Okuno Y, Kamura T, Shimamura T, Sato-Otsubo A, Nagae G, Suzuki H, Nagata Y, Yoshida K, Kon A, Suzuki Y, Chiba K, Tanaka H, Niida A, Fujimoto A, Tsunoda T, Morikawa T, Maeda D, Kume H, Sugano S, Fukayama M, Aburatani H, Sanada M, Miyano S, Homma Y, Ogawa S
  • Journal Title: Nature Genetics Volume: 45 Pages: 860-7
  • DOI: 10.1038/ng.2699
  • Peer Reviewed
• [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
  • Journal Title: Nucleic Acids Research Volume: 41 Pages: e89
  • DOI: 10.1093/nar/gkt126
  • Peer Reviewed
• [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 et al.
  • Journal Title: Nature Genetics Volume: 45 Pages: 1293-9
  • DOI: 10.1038/ng.2759
  • Peer Reviewed
• [Presentation] An empirical Bayesian framework for somatic mutation detection from cancer genome sequencing data (2014)
  • Author(s): Yuichi Shiraishi
  • Organizer: Pacific Symposium on Biocomputing, 2014
  • Place of Presentation: Hawaii, USA
  • Year and Date: 20140103-20140107
• [Presentation] An empirical Bayesian framework for somatic mutation detection from cancer genome sequencing data (2013)
  • Author(s): Yuichi Shiraishi
  • Organizer: Clinical Genomics & Informatics Europe conference & expo, 2013
  • Place of Presentation: Lisbon, Portugal
  • Year and Date: 20131203-20131206
• [Presentation] Integrated analysis of whole genome and whole transcriptome sequencing of HBV-associated hepatocellular carcinoma (2013)
  • Author(s): Yuichi Shiraishi
  • Organizer: COLD SPRING HARBOR ASIA CONFERENCES Frontiers in Bioinformatics, 2013
  • Place of Presentation: Suzhou, China
  • Year and Date: 20130923-20130927
  • Invited
• [Presentation] Integrated analysis of whole genome and whole transcriptome sequencing of HBV-associated hepatocellular carcinoma (2013)
  • Author(s): 白石友一
  • Organizer: NGS現場の会、第三回研究会
  • Place of Presentation: 神戸
  • Year and Date: 20130903-20130905
• [Presentation] Integrated analysis of whole genome and whole transcriptome sequencing of HBV-associated hepatocellular carcinoma (2013)
  • Author(s): Yuichi Shiraishi
  • Organizer: COLD SPRING HARBOR CONFERENCES, The Biology of Genomes, 2013
  • Place of Presentation: COLD SPRING HARBOR, USA
  • Year and Date: 20130507-20130511
• [Presentation] An empirical Bayesian framework for somatic mutation detection from cancer genome sequencing data (2013)
  • Author(s): Yuichi Shiraishi
  • Organizer: Mutation Detection 2013
  • Place of Presentation: Lake Louise, Canada
  • Year and Date: 20130422-20130426
• [Remarks] Genomon exome
  • URL: http://genomon.hgc.jp/exome/
• [Remarks] Genomon fusion
  • URL: http://genomon.hgc.jp/rna/