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2016 年度 実施状況報告書

DNA分子高精度配列決定及び絶対定量技術による血中遊離DNA解析システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 16K07157
研究機関地方独立行政法人大阪府立病院機構大阪国際がんセンター(研究所)

研究代表者

久木田 洋児  地方独立行政法人大阪府立病院機構大阪国際がんセンター(研究所), 研究所, 主任研究員 (60372744)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード癌 / 核酸 / 腫瘍マーカー
研究実績の概要

癌患者の血液中に含まれている癌細胞由来のDNA(ctDNA)を検出すれば、低侵襲性の方法で、腫瘍における異常遺伝子の種類を知ることができ、また複数回の採血・ctDNA量測定により、治療効果を詳細にモニタリングすることも可能である。しかし血中のDNAは微量かつ断片化しており、解析時に技術的な困難が伴うので、信頼性の高い結果を産出する解析システムの開発が必須である。本研究では、独自開発技術、非重複統合リード配列シーケンス(NOIR-SeqS)を用いて癌患者のctDNA解析に特化した高精度塩基配列決定及び絶対定量システムを開発し、そのシステムで癌患者由来の血液検体を解析し、臨床的に有用であるかを検証することを目的としている。初年度は、ctDNAから多種類の癌遺伝子領域を同時に解析でき、様々な遺伝子異常を持つ癌症例の解析に対応する改良型NOIR-SeqSの開発を進めた。NOIR-SeqSの原法では、標的配列近傍の制限酵素切断部位に分子バーコードを持つアダプターを付加していたが、改良法では断片化している遊離DNA(cfDNA)を末端処理し、それにアダプターを付加するようにした。本研究では膵癌と肺癌の患者検体を対象にするので、それぞれに、7~8の癌関連遺伝子の突然変異ホットスポット部位を標的とした遺伝子パネルを設計した。血液1 mL相当のcfDNAを使い、1反応あたり19~26ヶ所のマルチプレックス増幅反応を行うようにし、両癌患者検体について、血液2mL相当のcfDNAから約5 kb(配列方向の違いによる重複を含む)を測定するシーケンスライブラリーを調整する方法を確立した。現在、膵癌検体を使い、改良型NOIR-SeqSの臨床検体における性能評価を行っている。

現在までの達成度 (区分)
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

予定通りに改良型NOIR-SeqSが開発でき、臨床検体を使用した性能評価を開始できているので。

今後の研究の推進方策

膵癌及び肺癌患者検体を使い、改良型NOIR-SeqSの臨床的有用性(癌患者のスクリーニング検査への利用や治療時の詳細なモニタリングによる治療効果判定に利用可能であるか、など)を検証する。

次年度使用額が生じた理由

当初の計画に比べて一部効率的に使用できたので残額が発生した。

次年度使用額の使用計画

今後は臨床検体のシーケンスを行っていくので、繰越額全額はシーケンス費用を含む「物品費」に併せて使用する予定である。また、研究成果を公表するための論文投稿料が該当する「その他の費目」としての使用も計画している。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2016

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Monitoring of treatment responses and clonal evolution of tumor cells by circulating tumor DNA of heterogeneous mutant EGFR genes in lung cancer.2016

    • 著者名/発表者名
      Imamura F, Uchida J, Kukita Y, Kumagai T, Nishino K, Inoue T, Kimura M, Oba S, Kato K
    • 雑誌名

      Lung Cancer

      巻: 94 ページ: 68-73

    • DOI

      10.1016/j.lungcan.2016.01.023

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Numerical indices based on circulating tumor DNA for the evaluation of therapeutic response and disease progression in lung cancer patients.2016

    • 著者名/発表者名
      Kato K, Uchida J, Kukita Y, Kumagai T, Nishino K, Inoue T, Kimura M, Oba S, Imamura F
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 6 ページ: 29093

    • DOI

      10.1038/srep29093

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Characterization of the T-cell receptor beta chain repertoire in tumor-infiltrating lymphocytes.2016

    • 著者名/発表者名
      Nakanishi K, Kukita Y, Segawa H, Inoue N, Ohue M, Kato K
    • 雑誌名

      Cancer Medicine

      巻: 5 ページ: 2513-2521

    • DOI

      10.1002/cam4.828

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Early responses of EGFR circulating tumor DNA to EGFR tyrosine kinase inhibitors in lung cancer treatment.2016

    • 著者名/発表者名
      Imamura F, Uchida J, Kukita Y, Kumagai T, Nishino K, Inoue T, Kimura M, Kato K
    • 雑誌名

      Oncotarget

      巻: 7 ページ: 71782-71789

    • DOI

      10.18632/oncotarget.12373

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Homozygous inactivation of CHEK2 is linked to a familial case of multiple primary lung cancer with accompanying cancers in other organs.2016

    • 著者名/発表者名
      Kukita Y, Okami J, Yoneda-Kato N, Nakamae I, Kawabata T, Higashiyama M, Kato J, Kodama K, Kato K
    • 雑誌名

      Cold Spring Harbor Molecular Case Studies

      巻: 2 ページ: a001032

    • DOI

      10.1101/mcs.a001032

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Transient appearance of circulating tumor DNA associated with de novo treatment.2016

    • 著者名/発表者名
      Kato K, Uchida J, Kukita Y, Kumagai T, Nishino K, Inoue T, Kimura M, Imamura F
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 6 ページ: 38639

    • DOI

      10.1038/srep38639

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Non-overlapping integrated reads sequencing system for de novo detection of mutations in circulating tumor DNA(NOIRシーケンスシステムよる癌患者由来血漿DNA中のde novo突然変異検出)2016

    • 著者名/発表者名
      久木田洋児, 内田純二, 高田良司, 今村文生, 片山和宏, 加藤菊也
    • 学会等名
      第75回日本癌学会学術総会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2016-10-07 – 2016-10-07
  • [学会発表] DNA分子高精度配列決定及び絶対定量による血中遊離DNA中の突然変異検出2016

    • 著者名/発表者名
      久木田洋児
    • 学会等名
      NGS現場の会 血液核酸マーカー分科会 第2回研究会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2016-05-10 – 2016-05-10

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公開日: 2018-01-16  

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