新しい組織分取法を用いたがんゲノム進化の探索とそれに基づく臨床病態予測の可能性

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project Area: Conquering cancer through neo-dimensional systems understanding
• Project/Area Number: 16H01580
• Research Institution: National Cancer Center Japan
• Principal Investigator: 谷内田 真一 国立研究開発法人国立がん研究センター, 研究所, ユニット長 (20359920)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: がんの進化

Outline of Annual Research Achievements

研究計画の一部を変更して、消化器がんの解剖症例を用いて『がんの進化の探索とそれに基づく臨床病態予測の可能性』の実験を行なった。本症例は患者死亡後、約2時間で解剖が始まったことから、良質な研究用試料が採取可能と考えた。また、生前の生検組織では多彩な形態像を示すがんであったことから、臨床・病理学的に興味深い症例であった。さらに病気の進行が極めて早かったことから、そのがんクローンの進化を本解剖症例を用いて探索することとした。
解剖症例で、原発巣が大きいことから、予定していたGCM（Glass Chip Macrodissection、オリンパス社のプロトタイプ）を用いず、原発巣の最大割のスライスを目視的にさいの目に約5～10 mm角に分割して収集した（20部位）。さらに、4箇所の肝転移巣から凍結試料を採取した。各部位からHE染色と免疫組織化学染色のホルマリン固定標本、凍結組織からDNA とRNAを抽出した。DNAからは全エクソン・シーケンス解析、メチル化解析（Infinium MethylationEPIC BeadChip、イルミナ社）を行なった。また、RNA は解剖症例ではあったが、高品質のものが抽出可能であった。RNA-Seq（TruSeq RNA Access Library Prep Kit、イルミナ社）も全部位のサンプルを用いて行なった。現在はそのシーケンス・ラン等を行なっている。シーケンス・ラン後が終了後は、遺伝子変異、メチル化、RNAの発現解析を行い、マルチオミックス解析を行い、がんのゲノムの進化を多角的に評価する予定である。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

研究内容のうち、サンプルの採取法を変更したが、研究における到達点・目標は同じであるため、概ね順調と言える。

Strategy for Future Research Activity

今後はシーケンス・ランのデータの情報解析を行う予定である。このような正確は位置情報に基づいた、がんの全エクソン・シーケンス解析、メチル化解析、発現解析の多角的な統合的解析はがんのゲノムの進化を検討する上で報告は少なく、がんの進行に伴うゲノム・エピゲノムの異常がどのように進むのかに関し、新たな所見が期待出来る。

Research Products

• [Int'l Joint Research] Johns Hopkins Medical Institutions(米国)
  • Country Name: U.S.A.
  • Counterpart Institution: Johns Hopkins Medical Institutions
• [Journal Article] Cardiac intimal sarcoma with PDGFRβ mutation and co-amplification of PDGFRα and MDM2: an autopsy case analyzed by whole-exome sequencing. (2017)
  • Author(s): Ito Y, Maeda D, Yoshida M, Yoshida A, Kudo-Asabe Y, Nanjyo H, Izumi C, Yamamoto F, Inoue M, Shibata H, Katoh H, Ishikawa S, Nakamura H, Totoki Y, Shibata T, Yachida S, Goto A.
  • Journal Title: Virchows Arch Volume: 471 Pages: 423-428
  • DOI: 10.1007/s00428-017-2135-x
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Personalized management of pancreatic ductal adenocarcinoma patients through computational modeling. (2017)
  • Author(s): Yamamoto KN, Yachida S, Nakamura A, Niida A, Oshima M, De S, Rosati LM, Herman JM, Iacobuzio-Donahue CA, Haeno H.
  • Journal Title: Cancer Res Volume: 印刷中 Pages: 印刷中
  • DOI: 10.1158/0008-5472.CAN-16-1208.
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Comprehensive mutation profiling of mucinous gastric carcinoma. (2016)
  • Author(s): Rokutan H, Hosoda F, Hama N, Nakamura H, Totoki Y, Furukawa E, Arakawa E, Ohashi S, Urushidate T, Satoh H, Shimizu H, Igarashi K, Yachida S, Katai H, Taniguchi H, Fukayama M, Shibata T.
  • Journal Title: J Pathol Volume: 55 Pages: 137-148
  • DOI: 10.1002/path.4761.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Different prognostic roles of tumor suppressor gene BAP1 in cancer: A systematic review with meta-analysis (2016)
  • Author(s): Luchini C, Veronese N, Yachida S, Cheng L, Nottegar A, Stubbs B, Solmi M, Capelli P, Pea A, Barbareschi M, Fassan M, Wood LD, Scarpa A.
  • Journal Title: Genes Chromosomes Cancer Volume: 55 Pages: 741-749
  • DOI: 10.1002/gcc.22381.
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Genomic sequencing identifies ELF3 as a driver of ampullary carcinoma. (2016)
  • Author(s): Yachida S, Wood LD, Suzuki M, Takai E, Totoki Y, Kato M, Luchini C, et al.
  • Journal Title: Cancer Cell Volume: 29 Pages: 229-240
  • DOI: 10.1016/j.ccell.2015.12.012.
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant