分子バーコードを用いた高感度遺伝子変異解析と機能解析

• 研究課題/領域番号: 17K10784
• 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: 呼吸器外科学
• 研究機関: 岡山大学
• 研究代表者: 冨田 秀太 岡山大学, 大学病院, 准教授 (10372111)
• 研究分担者: 豊岡 伸一 岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 教授 (30397880) ; 宗 淳一 岡山大学, 大学病院, 講師 (90559890)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2020-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2019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: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 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: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: 分子バーコード / 次世代シーケンサー / 遺伝子変異解析 / 非小細胞肺癌 / EGFR / ALK / 肺癌 / co-mutation / VUS / compound mutation / 次世代シークエンサー / がんゲノム医療 / ターゲットシークエンス / 生体生命情報学 / ゲノム

研究成果の概要

本研究では、分子バーコード技術を用いた次世代シーケンサー（分子バーコードNGS）解析手法の有用性を検討した。技術的再現性を確認した後、上皮成長因子受容体（EGFR）変異陽性の肺腺がん64症例を解析したところ、7症例において、E709G/K、D761Y、G598V、R776Hの副たるEGFR遺伝子変異の複合変異（compound mutation）を検出した。また、治療に抵抗性を示したALK融合遺伝子陽性の肺腺癌症例を対象に、治療前と治療後の試料の解析を実施した。治療前のサンプルからはALK融合遺伝子を検出し、治療後のサンプルからALK阻害剤に耐性を示す遺伝子変異を高感度に検出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

EGFRのG719Xを有する症例で統計学的に有意に複合変異（compound mutation）が検出されることが分かった。またTCGAのPan-Lung cancerデータセットから660症例の肺腺癌症例を抽出・解析したところ、同様の傾向が確認されたことから、G719X遺伝子変異陽性の肺腺癌症例に対する診断への応用が期待される。
ALK阻害剤治療に耐性を示し、急激に増悪した症例のサンプルの解析を実施したところ、治療後のサンプルからはALK阻害剤への耐性を示すALK G1202R変異を引き起こす遺伝子変異が検出されており、ALK融合遺伝子陽性の肺腺癌症例に対する診断への応用が期待される。

研究成果

• [雑誌論文] YES1 activation induces acquired resistance to neratinib in HER2 ‐amplified breast and lung cancers (2020)
  • 著者名/発表者名: Takeda Tatsuaki、Yamamoto Hiromasa、Suzawa Ken、Tomida Shuta、Miyauchi Shunsaku、Araki Kota、Nakata Kentaro、Miura Akihiro、Namba Kei、Shien Kazuhiko、Soh Junichi、Shien Tadahiko、Kitamura Yoshihisa、Sendo Toshiaki、Toyooka Shinichi
  • 雑誌名: Cancer Science 巻: 111 号: 3 ページ: 849-856
  • DOI: 10.1111/cas.14289
  • NAID: 120006839439
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Rapid Acquisition of Alectinib Resistance in ALK-Positive Lung Cancer With High Tumor Mutation Burden. (2019)
  • 著者名/発表者名: Makimoto G, Ohashi K, Tomida S, Nishii K, Matsubara T, Kayatani H, Higo H, Ninomiya K, Sato A, Watanabe H, Kano H, Ninomiya T, Kubo T, Rai K, Ichihara E, Hotta K, Tabata M, Toyooka S, Takata M, Maeda Y, Kiura K.
  • 雑誌名: J Thorac Oncol. 巻: 11 号: 11 ページ: 2009-2018
  • DOI: 10.1016/j.jtho.2019.07.017
  • NAID: 120006871852
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Acquired resistance mechanisms to afatinib in HER2-amplified gastric cancer cells (2019)
  • 著者名/発表者名: Yoshioka, T. Shien, K. Takeda, T. Takahashi, Y. Kurihara, E. Ogoshi, Y. Namba, K. Torigoe, H. Sato, H. Tomida, S. Yamamoto, H. Soh, J. Fujiwara, T. Toyooka, S.
  • 雑誌名: Cancer Sci 巻: 110 号: 8 ページ: 2549-2557
  • DOI: 10.1111/cas.14089
  • NAID: 120006816640
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Clinical and immune profiling for cancer of unknown primary site. (2019)
  • 著者名/発表者名: Haratani K, Hayashi H, Takahama T, Nakamura Y, Tomida S, Yoshida T, Chiba Y, Sawada T, Sakai K, Fujita Y, Togashi Y, Tanizaki J, Kawakami H, Ito A, Nishio K, Nakagawa K
  • 雑誌名: Journal for immunotherapy of cancer 巻: 7 号: 1 ページ: 251-251
  • DOI: 10.1186/s40425-019-0720-z
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Application of amplicon-based targeted sequencing with the molecular barcoding system to detect uncommon minor EGFR mutations in patients with treatment-naive lung adenocarcinoma (2019)
  • 著者名/発表者名: Namba Kei、Tomida Shuta、Matsubara Takehiro、Takahashi Yuta、Kurihara Eisuke、Ogoshi Yusuke、Yoshioka Takahiro、Takeda Tatsuaki、Torigoe Hidejiro、Sato Hiroki、Shien Kazuhiko、Yamamoto Hiromasa、Soh Junichi、Tsukuda Kazunori、Toyooka Shinichi
  • 雑誌名: BMC Cancer 巻: 19 号: 1 ページ: 1-9
  • DOI: 10.1186/s12885-019-5374-1
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Activation of AXL as a Preclinical Acquired Resistance Mechanism Against Osimertinib Treatment in EGFR-Mutant Non-Small Cell Lung Cancer Cells (2019)
  • 著者名/発表者名: Namba Kei、Shien Kazuhiko、Takahashi Yuta、Torigoe Hidejiro、Sato Hiroki、Yoshioka Takahiro、Takeda Tatsuaki、Kurihara Eisuke、Ogoshi Yusuke、Yamamoto Hiromasa、Soh Junichi、Tomida Shuta、Toyooka Shinichi
  • 雑誌名: Molecular Cancer Research 巻: 17 号: 2 ページ: 499-507
  • DOI: 10.1158/1541-7786.mcr-18-0628
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transduced caudal-type homeobox (CDX) 2/CDX1 can induce growth inhibition on CDX-deficient gastric cancer by rapid intestinal differentiation (2018)
  • 著者名/発表者名: Nakayama Chiemi、Yamamichi Nobutake、Tomida Shuta、Takahashi Yu、Kageyama-Yahara Natsuko、Sakurai Kouhei、Takeuchi Chihiro、Inada Ken-ichi、Shiogama Kazuya、Nagae Genta、Ono Satoshi、Tsuji Yosuke、Niimi Keiko、Fujishiro Mitsuhiro、Aburatani Hiroyuki、Tsutsumi Yutaka、Koike Kazuhiko
  • 雑誌名: Cancer Science 巻: 109 号: 12 ページ: 3853-3864
  • DOI: 10.1111/cas.13821
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Comparative mutational evaluation of multiple lung cancers by multiplex oncogene mutation analysis (2018)
  • 著者名/発表者名: Takahashi Yuta、Shien Kazuhiko、Tomida Shuta、Oda Shinsuke、Matsubara Takehiro、Sato Hiroki、Suzawa Ken、Kurihara Eisuke、Ogoshi Yusuke、Namba Kei、Yoshioka Takahiro、Torigoe Hidejiro、Yamamoto Hiromasa、Soh Junichi、Toyooka Shinichi
  • 雑誌名: Cancer Science 巻: 109 号: 11 ページ: 3634-3642
  • DOI: 10.1111/cas.13797
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Combined effect of cabozantinib and gefitinib in crizotinib-resistant lung tumors harboring ROS1 fusions (2018)
  • 著者名/発表者名: Kato Yuka、Ninomiya Kiichiro、Ohashi Kadoaki、Tomida Shuta、Makimoto Go、Watanabe Hiromi、Kudo Kenichiro、Matsumoto Shingo、Umemura Shigeki、Goto Koichi、Ichihara Eiki、Ninomiya Takashi、Kubo Toshio、Sato Akiko、Hotta Katsuyuki、Tabata Masahiro、Toyooka Shinichi、Maeda Yoshinobu、Kiura Katsuyuki
  • 雑誌名: Cancer Science 巻: 109 号: 10 ページ: 3149-3158
  • DOI: 10.1111/cas.13752
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] MET or NRAS amplification is an acquired resistance mechanism to the third-generation EGFR inhibitor naquotinib (2018)
  • 著者名/発表者名: Ninomiya Kiichiro、Ohashi Kadoaki、Makimoto Go、Tomida Shuta、Higo Hisao、Kayatani Hiroe、Ninomiya Takashi、Kubo Toshio、Ichihara Eiki、Hotta Katsuyuki、Tabata Masahiro、Maeda Yoshinobu、Kiura Katsuyuki
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 8 号: 1 ページ: 1955-1955
  • DOI: 10.1038/s41598-018-20326-z
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Therapeutic potential of targeting S100A11 in malignant pleural mesothelioma (2018)
  • 著者名/発表者名: Sato Hiroki、Sakaguchi Masakiyo、Yamamoto Hiromasa、Tomida Shuta、Aoe Keisuke、Shien Kazuhiko、Yoshioka Takahiro、Namba Kei、Torigoe Hidejiro、Soh Junichi、Tsukuda Kazunori、Tao Hiroyuki、Okabe Kazunori、Miyoshi Shinichiro、Pass Harvey I.、Toyooka Shinichi
  • 雑誌名: Oncogenesis 巻: 7 号: 1 ページ: 11-11
  • DOI: 10.1038/s41389-017-0017-3
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Distinct dependencies on receptor tyrosine kinases in the regulation of MAPK signaling between BRAF V600E and non-V600E mutant lung cancers (2018)
  • 著者名/発表者名: Kotani Hiroshi、Adachi Yuta、Kitai Hidenori、Tomida Shuta、Bando Hideaki、Faber Anthony C.、Yoshino Takayuki、Voon Dominic C.、Yano Seiji、Ebi Hiromichi
  • 雑誌名: Oncogene 巻: 37 号: 13 ページ: 1775-1787
  • DOI: 10.1038/s41388-017-0035-9
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Therapeutic Potential of Afatinib for Cancers with ERBB2 (HER2) Transmembrane Domain Mutations G660D and V659E. (2018)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto H, Toyooka S, Ninomiya T, Matsumoto S, Kanai M, Tomida S, Kiura K, Muto M, Suzawa K, Desmeules P, Kris MG, Li BT, Ladanyi M.
  • 雑誌名: Oncologist 巻: 23 号: 2 ページ: 150-154
  • DOI: 10.1634/theoncologist.2017-0345
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] PIK3R1Met326Ile germline mutation correlates with cysteine-rich protein 61 expression and poor prognosis in glioblastoma (2017)
  • 著者名/発表者名: Otani Yoshihiro、Ishida Joji、Kurozumi Kazuhiko、Oka Tetsuo、Shimizu Toshihiko、Tomita Yusuke、Hattori Yasuhiko、Uneda Atsuhito、Matsumoto Yuji、Michiue Hiroyuki、Tomida Shuta、Matsubara Takehiro、Ichikawa Tomotsugu、Date Isao
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 7 号: 1 ページ: 7391-7391
  • DOI: 10.1038/s41598-017-07745-0
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 非小細胞肺癌におけるモネンシン併用療法によるEMT関連薬剤耐性の克服 (2019)
  • 著者名/発表者名: 大智宏佑、諏澤憲、冨田秀太、豊岡伸一
  • 学会等名: 第78回 日本癌学会学術総会
• [学会発表] 分子バーコード技術を用いた低頻度多重変異の同定 (2017)
  • 著者名/発表者名: 難波圭、冨田秀太、枝園和彦、山本寛斉、宗淳一、佃和憲、豊岡伸一
  • 学会等名: 日本癌学会学術総会