がんゲノム医療に向けたクリニカルシークエンスの変異解析パイプライン開発

2018 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 17K07250
• 研究機関: 国立研究開発法人国立がん研究センター
• 研究代表者: 上野 敏秀 国立研究開発法人国立がん研究センター, 研究所, 研究員 (40381446)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: バイオインフォマティクス / ゲノム医療

研究実績の概要

がん遺伝子パネル検査「東大オンコパネル(Todai OncoPanel)」のための解析パイプラインを開発した。このパネルは、464種類の遺伝子の点突然変異・挿入欠失・コピー数異常、449種類の遺伝子融合を調べることを目的とし、東京大学附属病院にて実際に使用されているものである。本研究では主にRNAデータから融合遺伝子を検出することを目的とし、既知の融合遺伝子については仮想配列を事前に作成し、それ以外については検出したトランスクリプトームから融合遺伝子ペアを予測し、ダイナミックに仮想配列を作成して検出するものである。肺がんや肉腫など180症例以上を解析し、病理診断時には原因を特定できなかった検体から疾患原因融合遺伝子が検出や、新規の融合遺伝子の検出を可能にしている。この結果はCancer Sci. 2019; 110:1464-1479に報告している。
大腸がんの全エクソン解析では、MLH1のプロモーター領域がメチル化された散発性MSI-H大腸がん(MM)は、Lynch症候群(LS)やLynch-like変異を持つ大腸がん(LL)とは異なる臨床病理学的プロファイルであることを示した(Clin Cancer Res. 2019; 25:378-389)。MMではLSやLLと比べてBRAFとRNF43の点変異・挿入・欠失が多く見られ、またKRAS、BRAFに変異がなかったMM症例特異的にキナーゼ領域を保持する融合遺伝子（融合キナーゼ）が検出された。これらの特徴からMSI-H大腸がんのMMタイプの分類にMLH1のメチル化アッセイと変異・融合キナーゼの相互排他性を考慮することで簡便な診断戦略の方法を提案した。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

ゲノム医療に用いるパイプライン開発を進め、実装することができた。しかし、パネルのバージョンアップに伴うアップデートが少々遅れている状況である。

今後の研究の推進方策

発現解析用プログラムのアップデートを主に開発を進めていく。また、これまで挙がってきた問題点を見直して新しいアルゴリズムの設計も検討している。

次年度使用額が生じた理由

適切な研究費使用を行ったが、支出項目が多岐に渡るため若干の差額を生じた。次年度の使用計画には影響を与えるものではないと考えている。

研究成果

• [雑誌論文] Comprehensive assay for the molecular profiling of cancer by target enrichment from formalin‐fixed paraffin‐embedded specimens (2019)
  • 著者名/発表者名: Kohsaka Shinji、Tatsuno Kenji、Ueno Toshihide、et al.
  • 雑誌名: Cancer Science 巻: 110 ページ: 1464～1479
  • DOI: 10.1111/cas.13968
  • 査読あり
• [雑誌論文] A germline HLTF mutation in familial MDS induces DNA damage accumulation through impaired PCNA polyubiquitination (2019)
  • 著者名/発表者名: Takaoka Kensuke、Kawazu Masahito、Koya Junji、Yoshimi Akihide、Masamoto Yosuke、Maki Hiroaki、Toya Takashi、Kobayashi Takashi、Nannya Yasuhito、Arai Shunya、Ueno Toshihide、Ueno Hironori、Suzuki Kenshi、Harada Hironori、Manabe Atsushi、Hayashi Yasuhide、Mano Hiroyuki、Kurokawa Mineo
  • 雑誌名: Leukemia 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • DOI: 10.1038/s41375-019-0385-0
  • 査読あり
• [雑誌論文] Differential regulation of CpG island methylation within divergent and unidirectional promoters in colorectal cancer (2019)
  • 著者名/発表者名: Namba Shinichi、Sato Kazuhito、Kojima Shinya、Ueno Toshihide、Yamamoto Yoko、Tanaka Yosuke、Inoue Satoshi、Nagae Genta、Iinuma Hisae、Hazama Shoichi、Ishihara Soichiro、Aburatani Hiroyuki、Mano Hiroyuki、Kawazu Masahito
  • 雑誌名: Cancer Science 巻: 110 ページ: 1096～1104
  • DOI: 10.1111/cas.13937
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fusion Kinases Identified by Genomic Analyses of Sporadic Microsatellite Instability?High Colorectal Cancers (2018)
  • 著者名/発表者名: Sato Kazuhito、Kawazu Masahito、Yamamoto Yoko、Ueno Toshihide、Kojima Shinya、Nagae Genta、Abe Hiroyuki、Soda Manabu、Oga Takafumi、Kohsaka Shinji、Sai Eirin、Yamashita Yoshihiro、Iinuma Hisae、Fukayama Masashi、Aburatani Hiroyuki、Watanabe Toshiaki、Mano Hiroyuki
  • 雑誌名: Clinical Cancer Research 巻: 25 ページ: 378～389
  • DOI: 10.1158/1078-0432.CCR-18-1574
  • 査読あり
• [雑誌論文] Genome-wide CRISPR screen identifies TMEM41B as a gene required for autophagosome formation (2018)
  • 著者名/発表者名: Morita Keigo、Hama Yutaro、Izume Tamaki、Tamura Norito、Ueno Toshihide、Yamashita Yoshihiro、Sakamaki Yuriko、Mimura Kaito、Morishita Hideaki、Shihoya Wataru、Nureki Osamu、Mano Hiroyuki、Mizushima Noboru
  • 雑誌名: The Journal of Cell Biology 巻: 217 ページ: 3817～3828
  • DOI: 10.1083/jcb.201804132
  • 査読あり
• [雑誌論文] High-Throughput Functional Evaluation of Variants of Unknown Significance inERBB2 (2018)
  • 著者名/発表者名: Nagano Masaaki、Kohsaka Shinji、Ueno Toshihide、Kojima Shinya、Saka Kanju、Iwase Hirotaro、Kawazu Masahito、Mano Hiroyuki
  • 雑誌名: Clinical Cancer Research 巻: 24 ページ: 5112～5122
  • DOI: 10.1158/1078-0432.CCR-18-0991
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transcriptional activities of DUX4 fusions in B-cell acute lymphoblastic leukemia (2018)
  • 著者名/発表者名: Tanaka Yosuke、Kawazu Masahito、Yasuda Takahiko、Tamura Miki、Hayakawa Fumihiko、Kojima Shinya、Ueno Toshihide、Kiyoi Hitoshi、Naoe Tomoki、Mano Hiroyuki
  • 雑誌名: Haematologica 巻: 103 ページ: e522～e526
  • DOI: 10.3324/haematol.2017.183152
  • 査読あり
• [雑誌論文] Integrated molecular profiling of juvenile myelomonocytic leukemia (2018)
  • 著者名/発表者名: Murakami N, Okuno Y, Yoshida K, Shiraishi Y, Nagae G, Suzuki K, Narita A, Sakaguchi H, Kawashima N, Wang X, Xu Y, Chiba K, Tanaka H, Hama A, Sanada M, Ito M, Hirayama M, Watanabe A, Ueno T, Kojima S, Aburatani H, Mano H, Miyano S, Ogawa S, Takahashi Y, Muramatsu H
  • 雑誌名: Blood 巻: 131 ページ: 1576～1586
  • DOI: 10.1182/blood-2017-07-798157
  • 査読あり