家族性及び同胞癌症例ゲノム解析による遺伝性癌原因遺伝子の同定とその応用

2015 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 25430180
• 研究機関: 地方独立行政法人大阪府立病院機構大阪府立成人病センター（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府立成人病センター(研究所), 研究所, 主任研究員 (60372744)
• 研究分担者: 加藤 菊也 地方独立行政法人大阪府立病院機構大阪府立成人病センター(研究所), 研究所, 部門長 (60194809)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: 疾患関連遺伝子 / 癌

研究実績の概要

昨年に引き続き、収集した家族性癌が疑われる家系症例（昨年にエキソームシーケンスデータを産出した胃癌2家系、肉腫1家系）の解析を行った。これまでのところ原因と疑われるような異常を検出することが出来なかったが、今後も最新の変異データベースや新しい解析手法を利用した解析を続けていくつもりである。症例のゲノム解析と並行して、癌バイオマーカー開発に必要な、血液中や癌組織中に微量に含まれる癌細胞由来の変異DNA配列を高精度に検出する方法の開発を引き続き行った。昨年開発した方法では、バーコード配列タグを利用し、DNA分子高精度塩基配列決定及び絶対定量ができるので、本年度は、肺癌患者の血中遊離DNAを抽出・使用し、KRAS遺伝子変異の検出にその方法を応用した。高精度な配列決定ができるが、読み取りエラーを完全に無くすことはできない。それで、解析したDNA分子数と塩基配列情報を使い、エラーと真の変異を統計学的手法により区別する変異判定法を考案して変異の検出に用いた。肺癌患者では、EGFR遺伝子変異とKRAS遺伝子変異は相互排他的にみられることが知られているが、そのことと矛盾なく、EGFR遺伝子変異を持たない患者でのみKRAS変異が検出された。また、肺癌患者では通常突然変異が検出されないCTNNB1遺伝子の解析では、アミノ酸を変える変異は検出されなかった。これらの結果から、独自に開発した方法では、事前に癌組織中の変異の情報を知ることなく、癌患者の血中から癌組織の体細胞変異を検出できることを確認した。今後は、高精度塩基配列決定及び絶対定量の機能を保持したまま、解析領域を拡大する方向に技術を改良していく予定である。

研究成果

• [雑誌論文] Dynamics of circulating tumor DNA represented by the activating and resistant mutations in epidermal growth factor receptor tyrosine kinase inhibitor treatment. (2016)
  • 著者名/発表者名: Uchida J, Imamura F, Kukita Y, Oba S, Kumagai T, Nishino K, Inoue T, Kimura M, Kato K
  • 雑誌名: Cancer Science 巻: 107 ページ: 353-358
  • DOI: 10.1111/cas.12860
  • 査読あり / オープンアクセス
• [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] High-fidelity target sequencing of individual molecules identified using barcode sequences: de novo detection and absolute quantitation of mutations in plasma cell-free DNA from cancer patients. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kukita Y, Matoba R, Uchida J, Hamakawa T, Doki Y, Imamura F, Kato K
  • 雑誌名: DNA Research 巻: 22 ページ: 269-277
  • DOI: 10.1093/dnares/dsv010
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Diagnostic Accuracy of Noninvasive Genotyping of EGFR in Lung Cancer Patients by Deep Sequencing of Plasma Cell-Free DNA. (2015)
  • 著者名/発表者名: Uchida J, Kato K, Kukita Y, Kumagai T, Nishino K, Daga H, Nagatomo I, Inoue T, Kimura M, Oba S, Ito Y, Takeda K, Imamura F
  • 雑誌名: Clinical Chemistry 巻: 61 ページ: 1191-1196
  • DOI: 10.1373/clinchem.2015.241414
  • 査読あり
• [学会発表] Non-overlapping integrated reads sequencing system (NOIR SeqS) for de novo detection and absolute quantitation of mutations in circulating tumor DNA. (2016)
  • 著者名/発表者名: Kukita Y, Matoba R, Uchida J, Takada R, Hamakawa T, Doki Y, Imamura F, Katayama K, Kato K
  • 学会等名: Advances in Genome Biology and Technology 2016
  • 発表場所: アメリカ合衆国オーランド市
  • 年月日: 2016-02-12 – 2016-02-12
  • 国際学会
• [学会発表] Detection of mutations in plasma DNA from cancer patients by high-fidelity target sequencing of individual molecules. (2015)
  • 著者名/発表者名: 久木田洋児, 的場亮, 内田純二, 浜川卓也, 土岐祐一郎, 今村文生, 加藤菊也
  • 学会等名: 第74回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: 愛知県名古屋市
  • 年月日: 2015-10-08 – 2015-10-08
• [学会発表] DNAバーコード技術を使った高精度DNAシーケンシング (2015)
  • 著者名/発表者名: 久木田洋児
  • 学会等名: 第20回JBICバイオ関連基盤技術研究会
  • 発表場所: 東京都
  • 年月日: 2015-07-23 – 2015-07-23
  • 招待講演
• [学会発表] 次世代シーケンサーを使った癌患者血漿DNA中突然変異検出システムの開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 久木田洋児, 内田純二, 的場亮, 今村文生, 加藤菊也
  • 学会等名: NGS現場の会 第四回研究会
  • 発表場所: 茨城県つくば市
  • 年月日: 2015-07-01 – 2015-07-01