2014 Fiscal Year Research-status Report
次世代シークエンサーを用いた遺伝子統合解析による食道癌化学放射線療法耐性の解明
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26861003
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
平田 秀成 九州大学, 大学病院, その他 (90721267)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | CRT / エキソームシークエンス / RNAシークエンス / メチル化シークエンス / 食道扁平上皮癌 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
食道扁平上皮癌へ化学放射線療法(CRT)は高い抗腫瘍効果を示すが、治療抵抗性が臨床上の問題であり、耐性獲得機構の解明および予測バイオマーカーの同定が喫緊の課題である。本研究では、遺残・再発のドライバーとなる原因遺伝子(機構)を明らかにするために以下の網羅的遺伝子解析を実施している。食道癌原発巣のCRT前およびCRT後の遺残・再発病変より組織を採取し、エキソームシークエンス, RNAシークエンス, メチル化シークエンスを施行し、エピゲノム・ゲノムレベルから転写産物異常が表現型（実際の治療感受性）に及ぼす影響について数理学的に統合解析を行う。現在症例登録・検体集積の段階ではあるが、集積が完了した症例についてはDNA・RNAを抽出し、シークエンスを実施している最中である。エキソームシークエンスに関しては一部の症例で解析が終了したが、ほとんどの全症例でTP53変異を認めた。この結果より、CRT感受性に重要とされて来たTP53変異の有無のみでは、実際の臨床症例におけるCRT感受性を規定する因子にはなり得ないことが示唆される（当然TP53変異がCRT抵抗性に寄与していると考えられることに変わりはない）。引き続き症例集積・シークエンスを実施し、網羅的遺伝子解析を行うことで耐性獲得に至る遺伝子異常を同定し、CRT耐性獲得機構を明らかにしたい。最終的には臨床的に有用な感受性バイオマーカーや治療標的の発見に繋げたい。
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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
食道扁平上皮癌の未治療生検検体は、予定症例集積数を超える症例がすでに登録完了となっている。一方で、本研究の特徴のひとつであるCRT後遺残病変、再発病変の生検検体に関しては、CRT後の経過観察期間が必要であることから未だ集積を完了しておらず、引き続き症例集積に努めていく必要がある。生検検体より抽出されたDNA・RNAに関しては、各種シークエンスを行うにあたって十分な質・量が担保されていることをバイオアナライザーで確認した。また生検検体の際に問題となる正常粘膜検体の混入や、あやまって正常粘膜を生検したことによるエラーを検討したところ、生検検体のHE染色では癌細胞が密な検体が採取できており、エキソームシークエンス結果の解析でも、これまで食道扁平上皮癌で有意に変異していると報告されている遺伝子が、本研究においても各症例で変異していたため、本研究において十分な質で食道癌検体の採取が行われていることを確認している。DNAメチル化の解析については、当初メチル化アレイを施行する予定であったが、生検検体のような微小検体からより確実に精度良くメチル化異常を検出するために、新たな手法によるPBAT法によるメチル化シークエンスを実施することとなった。これまで当研究室では実施したことがない手法による解析のため、当初は若干の研究達成の遅れを生じたが、採取された検体に関しては大部分がメチル化シークエンスを実施するまでに至っている。
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| Strategy for Future Research Activity |
食道扁平上皮癌の未治療生検検体については現在症例集積を完了しているため、今後はCRT後遺残病変、再発病変を中心として検体採取を継続していく。採取された検体は随時DNA・RNAを抽出し、各種シークエンスを行っていく予定である。またエキソームシークエンス・RNAシークエンス・メチル化シークエンスより得られた結果より得られたデータを、スーパーコンピュータを用いて統合解析することで、食道扁平上皮癌におけるCRT感受性を規定する遺伝子異常を見つけ出す。具体的には、遺伝子変異、コピー数異常、発現異常、融合遺伝子、DNAメチル化異常の各種データを比較することで、各遺伝子レベルの異常を見つけ出すのみならず、パスウェイレベル（例えばDNA修復機構のパスウェイ上の遺伝子群）で異常を検出し、CRT感受性との関係を評価する。さらに統合解析より得られた食道扁平上皮癌のCRT感受性に関わる遺伝子異常と、これまでに報告されているInternational Cancer Genome Consortium等の食道扁平上皮癌の網羅的遺伝子解析の結果を比較することで、CRT感受性群もしくは耐性群に特徴的な遺伝子異常の病態を明らかにしていく。最終的には、CRT感受性に関わる遺伝子異常の特徴・そのメカニズムを明らかにするために、in vitroもしくはin vivoで当該遺伝子異常について機能解析を行い、治療標的となり得るか評価していく予定である。
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| Causes of Carryover |
次年度実験消耗品購入の為
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
実験消耗品購入予定
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Research Products
(7 results)
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[Journal Article] Clinical characteristics and outcome of pneumothorax after stereotactic body radiotherapy for lung tumors.2015
Author(s)
Asai K, Nakamura K, Shioyama Y, Sasaki T, Matsuo Y, Ohga S, Yoshitake T, Terashima K, Shinoto M, Matsumoto K, Hirata H, Honda H.
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Journal Title
Int J Clin Oncol
Volume: epub
Pages: epub
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Downregulation of PRRX1 Confers Cancer Stem Cell-Like Properties and Predicts Poor Prognosis in Hepatocellular Carcinoma.2014
Author(s)
Hirata H, Sugimachi K, Takahashi Y, Ueda M, Sakimura S, Uchi R, Kurashige J, Takano Y, Nanbara S, Komatsu H, Saito T, Shinden Y, Iguchi T, Eguchi H, Atsumi K, Sakamoto K, Doi T, Hirakawa M, Honda H, Mimori K.
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Journal Title
Ann Surg Oncol.
Volume: epub
Pages: epub
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Loss of CDCP1 expression promotes invasiveness and poor prognosis in esophageal2014
Author(s)
Sawada G, Takahashi Y, Niida A, Shimamura T, Kurashige J, Matsumura T, Ueo H, Uchi R, Takano Y, Ueda M, Hirata H, Sakimura S, Shinden Y, Eguchi H, Sudo T, Sugimachi K, Miyano S, Doki Y, Mori M, Mimori K
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Journal Title
Ann Surg Oncol.
Volume: 4
Pages: S640-7.
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] Mutational Analysis of Peritoneal Disseminated Model in Gastric Adenocarcinoma2014
Author(s)
Hirata H, Kurashige J, Sugimachi K, Uchi R, Ueda M, Sakimura S, Takano Y, Shinden Y, Iguchi T, Eguchi H, Hirakawa H, Honda H, Mimori M.
Organizer
第73回日本癌学会学術総会
Place of Presentation
横浜
Year and Date
2014-09-25 – 2014-09-27
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[Presentation] Down-regulation of PRRX1 confers cancer stem cell-like properties and poor prognosis in hepatocellular carcinoma2014
Author(s)
Hirata H, Sugimachi K, Uchi R, Kurashige J, Matsumura T, Ueo H, Takano Y, Ueda M, Sakimura S, Shinden Y, Eguchi H, Sudo T, Hirakawa M, Honda H, Mimori M.
Organizer
The 105th Annual Meeting of the American Association for Cancer Research
Place of Presentation
San Diego, USA
Year and Date
2014-04-05 – 2014-04-09
