2013 Fiscal Year Research-status Report
次世代シーケンサーによる小児AMLの初発から再発へのクローン進化の解析
Project/Area Number |
25670482
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Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
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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) |
大木 健太郎 群馬県衛生環境研究所, 研究企画係, 研究員 (50400966)
朴 明子 群馬県衛生環境研究所, 研究企画係, 研究員 (50450375)
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Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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Keywords | 遺伝子 / ゲノム / マイクロアレイ / 癌 / 臨床 |
Research Abstract |
小児の初診と再発の急性骨髄性白血病(AML) 10例について、次世代シーケンサーHi Seq2000(イルミナ社)を用いた全エクソン解析と網羅的ゲノム解析により再発、進展に関与する遺伝子を抽出し、Sanger Sequencingでvalidationを行い再発、進展に関与する新規遺伝子異常の同定を試みた。抽出された遺伝子については、日本小児白血病リンパ腫研究グループ(JPLSG) AML-05研究に登録された380検体でターゲットリシーケンスを行い頻度や臨床像との関係を検討した。これらの解析から、初診と再発AMLにおける再発と進展に関与する遺伝子を検討している。さらにこれらの遺伝子に関して細胞株で機能解析を行い、クローン進化(clonal evolution)の機構を明らかにし、分子標的薬の基盤を確立する予定である。次世代シーケンサーによる解析を初診時のAML19例で行い、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、非ダウン症候群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、臨床像との詳細な解析を行っている。
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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
小児の初診と再発のAML 10例について、次世代シーケンサーHi Seq2000(イルミナ社)を用いた全エクソン解析と網羅的ゲノム解析により再発、進展に関与する遺伝子を抽出し、Sanger Sequencingでvalidationを行い再発、進展に関与する新規遺伝子異常の同定を試みた。抽出された遺伝子については、JPLSG AML-05研究に登録された380検体でターゲットリシーケンスを行い頻度や臨床像との関係を検討した。これらの解析から、初診と再発AMLにおける再発と進展に関与する遺伝子を一部抽出している。さらにこれらの遺伝子に関して細胞株やマウスを用いて機能解析を行い、クローン進化(clonal evolution)の機構を明らかにし、分子標的薬の基盤を確立する予定である。次世代シーケンサーによる初診時の解析をAML19例で行い、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、非ダウン症候群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、臨床像との詳細な解析を行っている。
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Strategy for Future Research Activity |
1) 初診と再発の10例のエクソーム解析で抽出された遺伝子については、さらにAML-05の380例でターゲットリシーケンスにより解析し、再発に関与する遺伝子をみい出す。次世代シーケンサーによる解析では、コーヒシン関連遺伝子などの新規遺伝子が同定され、今後詳細な臨床像との相関等の検討を行う予定である。 2) 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遺伝子異常や、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、予後や再発の予測システムが構築できる可能性について詳細な検討を行う。また、これの解析から抽出された、provisioalな病型診断法、予後予測法について、新たな症例セットを用いて、その再現性の確認を行う。 3) 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、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。 4)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。
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Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
平成25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った。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。初診と再発の10例についても全エクソン解析を行ったが、当初の計画よりAMLの再発時の検体の収集が少なかったこともあり、研究費758,659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平成25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。 平成25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、新規12遺伝子につきサンガーシーケンスにより検証し、新規5遺伝子を同定し小児AML 200例でターゲットリシーケンスを行った。当初の計画よりAMLの再発時の検体の収集が少なかったこともあり、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の症例を増や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、分子標的療法の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で同定した遺伝子異常をリアルタイム PCR法を用いて発現解析を行う。また<今年度の推進計画>に記載したように、大量のデータの解析、in vitroの研究、網羅的メチル化解析も予定している。
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Research Products
(39 results)
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[Journal Article] Mutations of the GATA2 and CEBPA genes in paediatric acute myeloid leukaemia.2014
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: 142-145
DOI
Peer Reviewed
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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, Miyano S, 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] 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
Hong Kong
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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