骨髄異形成症候群における網羅的遺伝子変異解析に関する研究

2011 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11J04875
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 永田 安伸 東京大学, 医学部附属病院, 特別研究員(DC1)
• Keywords: 骨髄異形成症候群 / ゲノム / 次世代シークエンサー / スプライシング / 鉄芽球性貧血

Research Abstract

研究協力施設である都立大塚病、筑波大学病院より腫瘍検体、正常検体(末梢血や口腔粘膜)をペアで収集し、ペア検体をExon Capture処理し、次世代シークエンサーであるHiseq(Illumina)によって全エクソン領域の網羅的な遺伝子変異の解析を行った。目標症例数である骨髄異形成症候群の20症例以上のペアでの収集を行い、腫瘍検体と正常検体を同時に解析することで腫瘍特異的な変異を同定することが可能であった。29症例の骨髄異形成症候群のエクソン解析を行い、497個の変異が候補とされ、このうちダイレクトシークエンス法によって体細胞性変異が268個確認された。1症例あたり、9.2個の変異が同定されたがこれは固形腫瘍と比較して少なく、急性骨髄性白血病や慢性リンパ性白血病といった血液腫瘍と同程度の数であった。この中でU2AF35,ZRSR2,SRSF2やSF3B1といったRNAスプライシングに関わる変異が高頻度に変異していることが新たに判明した。29症例のうち16症例でRNAスプライシングにかかわる遺伝子の変異が認められた。計582例の骨髄系の腫瘍について,計9個のRNAスプライシングタンパク質をコードする遺伝子について網羅的な変異解析を行い、変異頻度は45-85%であり、造血器腫瘍の中でも、骨髄異形成症候群に特徴的であった。これらの変異がある症例は完全に排他的となっており、いずれもプレmRNAのプロセシングにおける3'側のスプライス部位の認識に関わっていた。この中でも特にSF3B1変異は、骨髄異形成症候群の鉄芽球性貧血の75%に、SRSF2は慢性単球性白血病の28.4%に認められ病型ごとに特徴的であった。このことから,これら一連の変異がRNAスプライシング経路を共通の機能的な標的としつつも,個々の遺伝子に特異的な機能とその障害が病型に反映されている可能性が示唆された。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

検体が予定通り集積しており、次世代シークエンサーによるサンプル調整、データ解析についても概ねパイプラインが構築したたため。

Strategy for Future Research Activity

今後はスプライシング変異とcommonな変異との関連、生存に与える影響などを検討することが必要である。また、個々の遺伝子の機能の特性とその異常による病型の差異についても詳細な解析が課題と考えられる。

Research Products

• [Journal Article] Frequent pathway mutations of splicing machinery in myelodysplasia (2011)
  • Author(s): Yoshida K, Sanada M, Shiraishi Y, Nowak D, Nagata Y, Yamamoto R, Sato Y, Sato-Otsubo A, Kon A, Nagasaki M, Chalkidis G, Suzuki Y, Shiosaka M, Kawahata R, Yamaguchi T, Otsu M, Obara N, Sakata-Yanagimoto M, Ishiyama K, Mori H, Nolte F, Hofmann WK, Miyawaki S, Sugano S, Haferlach C, Koeffler HP, Shih LY, Haferlach T, Chiba S, Nakauchi H, Miyano S, Ogawa S
  • Journal Title: Nature Volume: 478 Pages: 64-9
  • DOI: 10.1038
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Integrated genomic analyses of MDS found new relationships of RNA splicing pathway mutations with copy number changes and commonly mutated genes (2011)
  • Author(s): Yasunobu Nagata, Masashi Sanada, Ayana kon, Ryoichiro Kawahata, Kenichi Yoshida, Aiko Matsubara, Yuichi Shiraishi, Masao Nagasaki, Satoru Miyano, Hiraku Mori, Lee-Yung Shih, HP Koeffler, Seishi Ogawa
  • Organizer: 53rd ASH Annual Meeting
  • Place of Presentation: San Diego, USA
  • Year and Date: 2011-12-12
• [Presentation] 次世代シークエンサーでのMDS大規模スタディにより明らかとなった新規の興味深い機能を有する変異遺伝子群 (2011)
  • Author(s): Yasunobu Nagata, Kenichi Yoshida, Aiko Matsubara, Ryoichiro Kawahata, Yuichi Shiraishi, Hiraku Mori, Masao Nagasaki, H.Philip, Koeffler, Lee-Yung Shih, Satoru Miyano, Masashi Sanada, Seishi Ogawa
  • Organizer: 第73回日本血液学会学術集会
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 2011-10-15
• [Presentation] 次世代シークエンサーを用いたバーコード法による網羅的な解析により、MDSにおいて新たな標的遺伝子のプロファイルを同定した (2011)
  • Author(s): Yasunobu Nagata, Kenichi Yoshida, Aiko Matsubara, Ryoichiro Kawahata, Yuichi Shiraishi, Hiraku Mori, Masao Nagasaki, H.Philip, Koeffler, Lee-Yung Shih, Satoru Miyano, Masashi Sanada, Seishi Ogawa
  • Organizer: 第70回日本癌学会学術総会
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 2011-10-04
• [Presentation] Next-generation sequencing technology combined with multiplexed barcoded samples of myelodys plastic syndromes reveals an abundance of target gene mutations (2011)
  • Author(s): Yasunobu Nagata, Masashi Sanada, Ayana kon, Ryoichiro Kawahata, Kenichi Yoshida, Aiko Matsubara, Yuichi Shiraishi, Masao Nagasaki, Satoru Miyano, Hiraku Mori, Lee-Yung Shih, HP Koeffler, Seishi Ogawa
  • Organizer: The 11th International Symposium on Myelodysplastic Syndromes
  • Place of Presentation: Edinburgh, Scotland
  • Year and Date: 2011-05-21