ゲノム・エピゲノム解析による難治性神経芽腫の病態理解とリスク分類法・治療法の開発

• 研究課題/領域番号: 17K10131
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 小児科学
• 研究機関: 埼玉県立がんセンター(臨床腫瘍研究所)
• 研究代表者: 大平 美紀 埼玉県立がんセンター(臨床腫瘍研究所), 臨床腫瘍研究所, 主幹研究員 (20311384)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2020-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2018年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: 神経芽腫

研究実績の概要

本研究では、多様な臨床像を示す神経芽腫について最適な治療戦略を構築するため、神経芽腫組織の網羅的ゲノム・エピゲノムデータのメタオミックス解析を行い、悪性サブタイプに強く関連する分子的特徴を明らかにすることを目的としている。平成30年度は、化学療法抵抗性で診断後２年以内に死亡したいわゆる超高リスク群について、これまでに収集した臨床情報をもとに分子生物学的特徴を抽出した。1995年から2014年までに国内で神経芽腫と診断されMYCNコピー数解析、DNAプロイディ解析による中央分子診断と、アレイCGHによる染色体網羅的ゲノムコピー数異常解析データを取得した610症例を対象に、予後フォローアップにより２年以内の死亡が確認された症例は92例であった。単変量解析（Logrank-test）により、これら超高リスク群に相関する臨床因子は骨転移＋、骨髄転移＋、肝転移＋、高フェリチン、高LDHであり、腫瘍DNAの特徴としては、MYCN遺伝子増幅＋、diploidy、1p loss、17q gainであった（p<0.05）。MYCN増幅＋の超高リスク症例ではALK変異を有する２例は特に治療抵抗性であった。一方、MYCN非増幅の超高リスク群（41例）では、通常MYCN増幅例で高頻度に見られる1p lossが強く相関していたほか、12q領域の増幅を持つ症例、一部の染色体にchromothripsis様の不安定な領域が見られる症例などが見られた。
網羅的メチロームとの相関についても、超高リスク症例との相関を抽出した。145例の神経芽腫のメチロームパターンを教師なしクラスタリングすると、予後の異なる４つのサブクラスターに分類されたが、MYCN非増幅の超高リスク症例は、そのうちの１つのサブクラスターに集積した。今後これらのサブクラスターについて遺伝子発現データを加え、特徴的な遺伝子を抽出する。

現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

解析対象症例の臨床情報を更新し、超高リスク症例について各マーカーの予後関連解析を行った。ゲノムコピー数、60K遺伝子発現データ、全エクソーム解析(WES)による遺伝子変異データ、450Kメチロームデータのメタオミックス解析を開始した。

今後の研究の推進方策

エピゲノム解析とゲノム解析、臨床情報を統合することにより、超高リスク神経芽腫に特徴的なゲノム、エピゲノム異常の特徴が洗い出された。次のステップとして予後不良因子であるテロメラーゼ遺伝子発現をはじめ、網羅的遺伝子発現解析データをサブクラスターに当てはめ、高リスク症例に特徴的な遺伝子の絞り込み、検証、解析を行う。

研究成果

• [雑誌論文] PPP3CB contributes to poor prognosis through activating nuclear factor of activated T‐cells signaling in neuroblastoma (2019)
  • 著者名/発表者名: Shakhova Irina、Li Yuanyuan、Yu Fan、Kaneko Yoshiki、Nakamura Yohko、Ohira Miki、Izumi Hideki、Mae Takao、Varfolomeeva Svetlana R.、Rumyantsev Alexander G.、Nakagawara Akira
  • 雑誌名: Molecular carcinogenesis 巻: 58 ページ: 426-435
  • DOI: 10.1002/mc.22939
  • 査読あり / 国際共著/国際学会である
• [雑誌論文] Genomic Amplifications and Distal 6q Loss: Novel Markers for Poor Survival in High-risk Neuroblastoma Patients (2018)
  • 著者名/発表者名: Depuydt P、Boeva V、Hocking TD、Cannoodt R、Ambros IM、Ambros PF、Asgharzadeh S、Attiyeh EF、Combaret V、Defferrari R、Fischer M、Hero B、Hogarty M、Irwin MS、Koster J、Kreissman S、Ladenstein R、Lapouble E、Laureys G、London WB、Mazzocco K、Nakagawara A、Noguera R、Ohira M、Park JR、Potschger U、Theissen J、et al
  • 雑誌名: JNCI: Journal of the National Cancer Institute 巻: 110 ページ: 1084-1093
  • DOI: 10.1093/jnci/djy022
  • 査読あり / 国際共著/国際学会である
• [雑誌論文] Results of a phase II trial for high-risk neuroblastoma treatment protocol JN-H-07: a report from the Japan Childhood Cancer Group Neuroblastoma Committee (JNBSG). (2018)
  • 著者名/発表者名: Hishiki T、For the Japan Childhood Cancer Group Neuroblastoma Committee (JNBSG)、Matsumoto K、Ohira M、Kamijo T、Shichino H、Kuroda T、Yoneda A、Soejima T、Nakazawa A、Takimoto T、Yokota I、Teramukai S、Takahashi H、Fukushima T、Kaneko T、Hara J、Kaneko M、Ikeda H、Tajiri T、Nakagawara A
  • 雑誌名: Int J Clin Oncol. 巻: 23 ページ: 965-973
  • DOI: 10.1007/s10147-018-1281-8
  • 査読あり / オープンアクセスとしている / 国際共著/国際学会である
• [雑誌論文] EZH2 regulates neuroblastoma cell differentiation via NTRK1 promoter epigenetic modifications (2018)
  • 著者名/発表者名: Li Zhenghao、Takenobu Hisanori、Setyawati Amallia Nuggetsiana、Akita Nobuhiro、Haruta Masayuki、Satoh Shunpei、Shinno Yoshitaka、Chikaraishi Koji、Mukae Kyosuke、Akter Jesmin、Sugino Ryuichi P.、Nakazawa Atsuko、Nakagawara Akira、Aburatani Hiroyuki、Ohira Miki、Kamijo Takehiko
  • 雑誌名: ONCOGENE 巻: 37 ページ: 2714-2727
  • DOI: 10.1038/s41388-018-0133-3
  • 査読あり / オープンアクセスとしている / 国際共著/国際学会である
• [雑誌論文] Identification of the genetic and clinical characteristics of neuroblastomas using genome-wide analysis. (2018)
  • 著者名/発表者名: Uryu K, Nishimura R, Kataoka K, Sato Y, Nakazawa A, Suzuki H, Yoshida K, Seki M, Hiwatari M, Isobe T, Shiraishi Y, Chiba K, Tanaka H, Miyano S, Koh K, Hanada R, Oka A, Hayashi Y, Ohira M, Kamijo T, Nagase H, Takimoto T, Tajiri T, Nakagawara A, Ogawa S, Takita J
  • 雑誌名: Oncotarget. 巻: 8 ページ: 107513-107529
  • DOI: 10.18632/oncotarget.22495
  • 査読あり / オープンアクセスとしている
• [雑誌論文] Neurocan, an extracellular chondroitin sulfate proteoglycan, stimulates neuroblastoma cells to promote malignant phenotypes (2017)
  • 著者名/発表者名: 1.Su Z, Kishida S, Tsubota S, Sakamoto K, Cao D, Kiyonari S, Ohira M, Kamijo T, Narita A, Xu Y, Takahashi Y, Kadomatsu K.
  • 雑誌名: Oncotarget. 巻: 8 ページ: 106296-106310
  • DOI: 10.18632/oncotarget.22435
  • 査読あり
• [雑誌論文] Loss of DNA Damage Response in Neuroblastoma and Utility of a PARP Inhibitor (2017)
  • 著者名/発表者名: Takagi M, Yoshida M, Nemoto Y, Tamaichi H, Tsuchida R, Seki M, Uryu K, Nishii R, Miyamoto S, Saito M, Hanada R, Kaneko H, Miyano S, Kataoka K, Yoshida K, Ohira M, Hayashi Y, Nakagawara A, Ogawa S, Mizutani S, Takita J.
  • 雑誌名: JNCI: Journal of the National Cancer Institute 巻: 1;109(11) ページ: 1-12
  • DOI: 10.1093/jnci/djx062
  • 査読あり / オープンアクセスとしている
• [雑誌論文] PRC2-mediated transcriptomic alterations at the embryonic stage govern tumorigenesis and clinical outcome in MYCN-driven neuroblastoma. (2017)
  • 著者名/発表者名: 2.Tsubota S, Kishida S, Shimamura T, Ohira M, Yamashita S, Cao D, Kiyonari S, Ushijima T, Kadomatsu K.
  • 雑誌名: Cancer Research 巻: 77 ページ: 5259-5271
  • DOI: 10.1158/0008-5472.can-16-3144
  • 査読あり
• [雑誌論文] CFC1 is a cancer stemness-regulating factor in neuroblastoma. (2017)
  • 著者名/発表者名: Chikaraishi Koji、Takenobu Hisanori、Sugino Ryuichi P.、Mukae Kyosuke、Akter Jesmin、Haruta Masayuki、Kurosumi Masafumi、Endo Takaho A.、Koseki Haruhiko、Shimojo Naoki、Ohira Miki、Kamijo Takehiko
  • 雑誌名: Oncotarget 巻: 8 ページ: 45046-45059
  • DOI: 10.18632/oncotarget.18464
  • 査読あり / オープンアクセスとしている
• [雑誌論文] Genomic analysis-integrated whole-exome sequencing of neuroblastomas identifies genetic mutations in axon guidance pathway (2017)
  • 著者名/発表者名: Li Yuanyuan、Ohira Miki、Zhou Yong、Xiong Teng、Luo Wen、Yang Chao、Li Xiangchun、Gao Zhibo、Zhou Rui、Nakamura Yohko、Kamijo Takehiko、Kaneko Yasuhiko、Taketani Takeshi、Ueyama Junichi、Tajiri Tatsuro、Zhang Hongyan、Wang Jian、Yang Huanming、Yin Ye、Nakagawara Akira
  • 雑誌名: Oncotarget 巻: 8 ページ: 56684-56697
  • DOI: 10.18632/oncotarget.18079
  • 査読あり / オープンアクセスとしている / 国際共著/国際学会である
• [学会発表] Genomic and epigenome profiling of high stage neuroblastoma (2018)
  • 著者名/発表者名: 大平美紀 杉野隆一 竹信尚典 李正皓 春田雅之 上條岳彦 他4名
  • 学会等名: AACR Annual Meeting 2018
  • 国際共著/国際学会である
• [学会発表] Genomic characterization of high-risk/ultra-high-risk neuroblastomas found in 610 patients registered in Japan Children’s Study Group (JCCG) Neuroblastoma Committee (JNBSG) (2018)
  • 著者名/発表者名: 大平美紀 上條岳彦 杉野隆一 春田雅之 竹信尚典 他14名
  • 学会等名: Advances in Neuroblastoma Research 2018 (ANR2018)
  • 国際共著/国際学会である
• [学会発表] 進行神経芽腫の次世代型網羅的ゲノム・エピゲノム解析：小児がんゲノム医療への応用を目指して (2018)
  • 著者名/発表者名: 大平美紀
  • 学会等名: 第38回日本小児病理研究会学術集会
  • 招待講演
• [学会発表] Genomic characterization of ultra-high-risk neuroblastoma (2018)
  • 著者名/発表者名: 大平美紀 杉野隆一 春田雅之 竹信尚典 上條岳彦 他7名
  • 学会等名: 第77回日本癌学会学術総会
• [学会発表] 超高リスク神経芽腫のゲノム解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 大平美紀 杉野隆一 春田雅之 竹信尚典 上條岳彦 他13名
  • 学会等名: 第60回日本小児血液・がん学会学術集会
• [学会発表] Genomic and epigenomic profiling of high stage neuroblastoma (2017)
  • 著者名/発表者名: 大平美紀 杉野隆一 上條岳彦 他10名
  • 学会等名: AACR Annual Meeting 2017
  • 国際共著/国際学会である
• [学会発表] ゲノム・エピゲノム異常を用いた神経芽腫の新規リスク分類―JCCG-JNBSG高リスク臨床試験登録例の解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 大平美紀 上條岳彦 他10名
  • 学会等名: 第76回日本癌学会学術総会
• [学会発表] Genome-based molecular diagnosis of neuroblastoma (2017)
  • 著者名/発表者名: 大平美紀
  • 学会等名: 2017 Asia-Pacific Symposium of Neuroblastoma
  • 国際共著/国際学会である
• [学会発表] Genome-based risk stratification of neuroblastoma and Wilms tumor: Toward clinical application of precision medicine (2017)
  • 著者名/発表者名: 大平美紀 春田雅之 金子安比古 上條岳彦 他1名
  • 学会等名: 第59回日本小児血液・がん学会学術集会