DNAとRNAシークエンシングデータを用いた統合変異解析ツールの開発

2023 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 21K12117
• 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, 主任研究員 (40381446)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2025-03-31
• キーワード: バイオインフォマティクス / 変異解析

研究実績の概要

DNAとRNAサンプルからのゲノム異常検出を行う統合的解析パイプラインの開発のうち、本年度はDNAサンプルの変異解析部分のアップデートを行った。Telomere-to-Telomere (T2T) コンソーシアムからロングリードシークエンスによるヒトのリファレンス配列CHM13が公開されて以来CHM13を用いた解析要望が増えたためGRCh38に加えCHM13に設定一つで切り替えられるよう改訂している。研究開始当初は想定していなかった事案であるが、リファレンスの差し替えは今後も起こり得る事柄であるためこのタイミングで修正することとした。リファレンスの切り替えに伴い、アノテーションのためのデータベース入手や作成など統合的パイプライン作成を目指して準備した。また、ターゲットシークエンスや全エクソンシークエンス、全ゲノムシークエンスなどシークエンスタイプでも切り替えられる仕組みも組み込んでいる。シークエンスタイプが異なるとカバレッジに大きな差が出るため、探索したい範囲が異なる。カバレッジが高ければより低頻度の変異を求めたくなるため、サンプルごとに最適値を求める工夫も構築した。
また、変異コールの精度向上のためには正常部・腫瘍部のペアだけでなく、ある程度の正常サンプルから作成した正常データベースの活用が有効である。ブロード研究所が公開しているGATK（Genome Analysis Toolkit）の仕組みとは別に、独自の機構の開発に着手した。

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

異なるリファレンスやシークエンスタイプに対して切り替えられるような仕組みは当初考慮していなかったが、ある程度目処が立ったと考えている。WGS解析の高速化についてはもう少し検討が必要かもしれないが、概ね順調に進んでいると推測する。

今後の研究の推進方策

変異コールの精度を出すために幾つかのフィルターを設計し実装しているが、WGS解析の規模になると計算量の増大が懸念点である。フィルターの有無やプログラムの高速化を検討しパイプラインの刷新を目指す。

次年度使用額が生じた理由

PCの購入を検討したが、本年度の残額では難しかった。次年度の予算と合わせれば購入可能か検討する予定である。

研究成果

• [雑誌論文] Multiomic molecular characterization of the response to combination immunotherapy in MSS/pMMR metastatic colorectal cancer (2024)
  • 著者名/発表者名: Takei S、Tanaka Y、Lin Yi-Tzu、Koyama S、Fukuoka S、Hara H、Nakamura Y、Kuboki Y、Kotani D、Kojima T、Bando H、Mishima S、Ueno T、Kojima S、Wakabayashi M、Sakamoto N、Kojima M、Kuwata T、Yoshino T、Nishikawa H、Mano H、Endo I、Shitara K、Kawazoe A
  • 雑誌名: Journal for ImmunoTherapy of Cancer 巻: 12 ページ: e008210～e008210
  • DOI: 10.1136/jitc-2023-008210
  • 査読あり
• [雑誌論文] Promoter swapping of truncated PDGFRB drives Ph-like acute lymphoblastic leukemia (2023)
  • 著者名/発表者名: Miyazaki Bunpei、Ueno Toshihide、Sugiyama Masanaka、Kojima Shinya、Arakawa Ayumu、Tao Kayoko、Tanimura Kazuki、Shiraishi Kouya、Yagishita Shigehiro、Kohsaka Shinji、Kato Mamoru、Kiyokawa Nobutaka、Goto Yasushi、Yatabe Yasushi、Hamada Akinobu、Mano Hiroyuki、Ogawa Chitose、Tanaka Yosuke
  • 雑誌名: npj Precision Oncology 巻: 7 ページ: -
  • DOI: 10.1038/s41698-023-00485-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Subclonal accumulation of immune escape mechanisms in microsatellite instability-high colorectal cancers (2023)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi Yuta、Niida Atsushi、Nagayama Satoshi、Saeki Koichi、Haeno Hiroshi、Takahashi Kazuki K.、Hayashi Shuto et al.
  • 雑誌名: British Journal of Cancer 巻: 129 ページ: 1105～1118
  • DOI: 10.1038/s41416-023-02395-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Genome Doubling Shapes High-Grade Transformation and Novel EWSR1::LARP4 Fusion Shows SOX10 Immunostaining in Hyalinizing Clear Cell Carcinoma of Salivary Gland (2023)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi Kenya、Kawazu Masahito、Yoshimoto Seiichi、Ueno Toshihide、Omura Go、Saito Yuki、Ando Mizuo、Ryo Eigitsu、Sakyo Airi、Yoshida Akihiko、Yatabe Yasushi、Mano Hiroyuki、Mori Taisuke
  • 雑誌名: Laboratory Investigation 巻: 103 ページ: 100213～100213
  • DOI: 10.1016/j.labinv.2023.100213
  • 査読あり
• [雑誌論文] Strategic Approach to Heterogeneity Analysis of Cutaneous Adnexal Carcinomas Using Computational Pathology and Genomics (2023)
  • 著者名/発表者名: Nishimura Yuuki、Ryo Eijitsu、Inoue Satoshi、Kawazu Masahito、Ueno Toshihide、Namikawa Kenjiro、Takahashi Akira、Ogata Dai、Yoshida Akihiko、Yamazaki Naoya、Mano Hiroyuki、Yatabe Yasushi、Mori Taisuke
  • 雑誌名: JID Innovations 巻: 3 ページ: 100229～100229
  • DOI: 10.1016/j.xjidi.2023.100229
  • 査読あり
• [雑誌論文] Somatic mutations can induce a noninflamed tumour microenvironment via their original gene functions, despite deriving neoantigens (2023)
  • 著者名/発表者名: Ishino Takamasa、Kawashima Shusuke、Tanji Etsuko、Ueno Toshihide、Ueda Youki、Ogasawara Sadahisa、Sato Kazuhito、Mano Hiroyuki、Ishihara Soichiro、Kato Naoya、Kawazu Masahito、Togashi Yosuke
  • 雑誌名: British Journal of Cancer 巻: 128 ページ: 1166～1175
  • DOI: 10.1038/s41416-023-02165-6
  • 査読あり
• [学会発表] 君にもできるゲノミクス：体細胞変異解析入門１ (2023)
  • 著者名/発表者名: 上野 敏秀
  • 学会等名: 第82回日本癌学会学術総会
  • 招待講演
• [学会発表] 2.君にもできるゲノミクス：体細胞変異解析入門２ (2023)
  • 著者名/発表者名: 上野 敏秀
  • 学会等名: 第82回日本癌学会学術総会
  • 招待講演