| 研究課題/領域番号 |
26293304
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| 研究機関 | 徳島大学 |
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研究代表者 |
井本 逸勢(橘逸勢) 徳島大学, ヘルスバイオサイエンス研究部, 教授 (30258610)
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| 研究分担者 |
丹黒 章 徳島大学, ヘルスバイオサイエンス研究部, 教授 (10197593)
高山 哲治 徳島大学, ヘルスバイオサイエンス研究部, 教授 (10284994)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | ゲノム / オミックス / 分子プロファイリング / ゲノム編集 / 食道癌 / シミュレーション |
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| 研究実績の概要 |
食道扁平上皮癌（ESCC)において、オミックス解析と分子プロファイリングにより腫瘍内の不均一性を検出し、シミュレーションや実験モデルによる検証を加えることで、治療抵抗性・再発・転移を克服して治療法の最適化に取り組むための研究を推進し、以下の成果を得た。
1. ESCC臨床例からの検体、臨床情報収集：期間内に予定している症例数150例や血漿Cell free DNA(cfDNA)に関しては収集が一年目で達成できる一方で、転移巣を含めた多点からのサンプリングを行える検体は限られた。
2. ESCC臨床例の統合オミックス情報取得: 腫瘍検体を用いたエクソーム解析による変異・ゲノムコピー数変化の検出、RNA-seqによる遺伝子発現、マイクロアレイによるDNAメチル化データを取得して各異常の検出感度と特異性を評価し最適化を図った。このデータをもとに、cfDNAなどでの変異検出標的とその定量あるいは高感度の検出系の構築を行った。胃癌など他の消化器癌でも並行して検討し、時間的空間的不均一性クローンを反映すると考えられるcfDNAでの増幅遺伝子検出による治療効果予測が可能なことを示した。
3. ゲノム編集による不均一性モデルの作製: 基礎的な検討として、Crisprによる細胞株でのノックアウト・ノックインの高効率化のためのプロトコールの改変、増幅遺伝子に対するCrisprの効果の確認、ならびに細胞群の表現型変化の検出系の構築を行った。
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| 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
1. ESCC臨床例からの検体、臨床情報収集: 3年の期間内に予定している症例数150例や血漿cell free DNA(cfDNA)に関して収集が1年目で達成できており、予定を大きく上回って、今後経過を見ながら必要な検体に集中してサンプリングに入れる状況になった。
2. ESCC臨床例の統合オミックス情報取得: 解析技術とそのコストの変化から、オミックス解析は、次世代シーケンサーベースのものが増えたが、データ取得そのものは変更なく行えている。また、腫瘍内の不均一性が顕著に認められる胃癌における増幅遺伝子のcfDNAを用いた検出など、並行して不均一性検出モデルを設定することで、解析系の最適化がスムーズに進んだ。
3. ゲノム編集による不均一性モデルの作製: コピー数が増えた遺伝子に対するCrisprによるノックアウト効果を系統的に確認することで高効率化を検討した結果、次年度以降の細胞株を用いた不均一性とその表現型解析に有用なプロトコール構築が行えた。
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| 今後の研究の推進方策 |
オミックス解析技術の変化と得られている結果をもとに、より効率的に研究を進める。
1. ESCC臨床例からの検体、臨床情報収集: 転移巣を含めた多点からのサンプリングを行える検体は限られていることから、これが可能な症例の収集や血漿の経時的サンプリングを今後重点的に行う。
2. ESCC臨床例の統合オミックス情報取得: オミックス情報解析を進め、シミュレーションモデルの作成と最適化をデータを追加しながら行っていく。当初の予定に加えて、公的データなど利用可能なデータを参照することで、情報量を増加させる。
3. ゲノム編集による不均一性モデルの作製: Crisprでノックアウトやノックインしても、個々の細胞レベル(クローンレベル)ででき方は様々で、特に複数の遺伝子変異の導入やノックアウトの場合、ゲノム編集後のクローン選択が問題となる。これを逆に不均一性のモデルとして用いることで、集団の表現型と推定される不均一性の構成を解析する方法を構築する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
多点からのサンプリング可能検体が限られていたため、オミックス解析に供した分析数が予定を下回っているため、検体の解析を翌年以降に繰り越した。また、解析数は変更がないもののコスト面から外注による解析に計画を変更した解析は、納期の関係から27年に行うよう時期をずらした。
さらに、解析に必要な試薬の性能向上や技術変更により、コストの大幅な抑制を図ることができた。情報解析に必要な情報量が増加しているために、その分27年度以降に追加解析を行う必要が生じる予定であり、これを繰り越した。
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| 次年度使用額の使用計画 |
外注によるゲノム解析の実施ならびに解析検体数増加分のオミックス解析実施に用いる。
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