癌の病態、発病機序をゲノムレベルで理解するための統計学的手法の開発

2013 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 24700272
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 白石 友一 東京大学, 医科学研究所, 特任助教 (70516880)
• キーワード: 統計数学 / 癌 / ゲノム

研究概要

近年のハイスループットシークエンス技術の発展により，点変異，欠失，転座などゲノムにおける異常が網羅的に検出できるようになりつつあり，癌の病態解明が大きく進むことが期待されている．しかし，膨大なシークエンスデータを扱うためには，大規模計算容量，ストレージを備えたスーパーコンピューターと共に，有用な情報を効率よく抽出するための統計的手法の開発が必要である．そこで，東京大学医科学研究所ヒトゲノム解析センターにおいて開発しているシークエンスデータ解析のプラットフォーム，Genomonの開発を行った．
また，癌ゲノムデータにおける体細胞変異検出において，シークエンスdepthが低い時や腫瘍の割合が小さい時に，変異をシークエンスエラーと区別することは難しく，適切な統計的手法が必要となる．そこで，体細胞変異検出のための新しい方法論を紹介する．提案手法においては経験ベイズ理論に基づいてシークエンスエラーの度合いのモデル化を行い，多数検体の非癌部データを用いてエラーモデルのパラメータを決定している．これにより各々のlociにおけるエラーの正確な評価が可能になり，depthが低い時，また腫瘍割合が小さい場合にも正確な変異検出をすることが可能になる．さらに， subcloneの検出も有効に行うことができる．さらに得られた研究成果を国際学術誌に発表した．
開発した手法，プラットフォームは，医学系研究者との共同研究において利用され，様々な癌種において新たな癌遺伝子の同定に繋がった．

研究成果

• [雑誌論文] Integrated molecular analysis of clear-cell renal cell carcinoma (2014)
  • 著者名/発表者名: Sato Y, Yoshizato T, Shiraishi Y, Maekawa S, Okuno Y, Kamura T, Shimamura T, Sato-Otsubo A, Nagae G, Suzuki H, Nagata Y, Yoshida K, Kon A, Suzuki Y, Chiba K, Tanaka H, Niida A, Fujimoto A, Tsunoda T, Morikawa T, Maeda D, Kume H, Sugano S, Fukayama M, Aburatani H, Sanada M, Miyano S, Homma Y, Ogawa S
  • 雑誌名: Nature Genetics 巻: 45 ページ: 860-7
  • DOI: 10.1038/ng.2699
  • 査読あり
• [雑誌論文] An empirical Bayesian framework for somatic mutation detection from cancer genome sequencing data (2013)
  • 著者名/発表者名: Shiraishi Y, Sato Y, Chiba K, Okuno Y, Nagata Y, Yoshida K, Shiba N, Hayashi Y, Kume H, Homma Y, Sanada M, Ogawa S, Miyano S
  • 雑誌名: Nucleic Acids Research 巻: 41 ページ: e89
  • DOI: 10.1093/nar/gkt126
  • 査読あり
• [雑誌論文] The landscape of somatic mutations in Down syndrome-related myeloid disorders (2013)
  • 著者名/発表者名: Yoshida K, Toki T, Okuno Y, Kanezaki R, Shiraishi Y et al.
  • 雑誌名: Nature Genetics 巻: 45 ページ: 1293-9
  • DOI: 10.1038/ng.2759
  • 査読あり
• [学会発表] An empirical Bayesian framework for somatic mutation detection from cancer genome sequencing data (2014)
  • 著者名/発表者名: Yuichi Shiraishi
  • 学会等名: Pacific Symposium on Biocomputing, 2014
  • 発表場所: Hawaii, USA
  • 年月日: 20140103-20140107
• [学会発表] An empirical Bayesian framework for somatic mutation detection from cancer genome sequencing data (2013)
  • 著者名/発表者名: Yuichi Shiraishi
  • 学会等名: Clinical Genomics & Informatics Europe conference & expo, 2013
  • 発表場所: Lisbon, Portugal
  • 年月日: 20131203-20131206
• [学会発表] Integrated analysis of whole genome and whole transcriptome sequencing of HBV-associated hepatocellular carcinoma (2013)
  • 著者名/発表者名: Yuichi Shiraishi
  • 学会等名: COLD SPRING HARBOR ASIA CONFERENCES Frontiers in Bioinformatics, 2013
  • 発表場所: Suzhou, China
  • 年月日: 20130923-20130927
  • 招待講演
• [学会発表] Integrated analysis of whole genome and whole transcriptome sequencing of HBV-associated hepatocellular carcinoma (2013)
  • 著者名/発表者名: 白石友一
  • 学会等名: NGS現場の会、第三回研究会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 20130903-20130905
• [学会発表] Integrated analysis of whole genome and whole transcriptome sequencing of HBV-associated hepatocellular carcinoma (2013)
  • 著者名/発表者名: Yuichi Shiraishi
  • 学会等名: COLD SPRING HARBOR CONFERENCES, The Biology of Genomes, 2013
  • 発表場所: COLD SPRING HARBOR, USA
  • 年月日: 20130507-20130511
• [学会発表] An empirical Bayesian framework for somatic mutation detection from cancer genome sequencing data (2013)
  • 著者名/発表者名: Yuichi Shiraishi
  • 学会等名: Mutation Detection 2013
  • 発表場所: Lake Louise, Canada
  • 年月日: 20130422-20130426
• [備考] Genomon exome
  • URL: http://genomon.hgc.jp/exome/
• [備考] Genomon fusion
  • URL: http://genomon.hgc.jp/rna/