de novo大腸発がんの分子機構解明と解析モデルの構築

2015 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15H04299
• Research Institution: Sapporo Medical University
• Principal Investigator: 鈴木 拓 札幌医科大学, 医学部, 教授 (20381254)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山本 英一郎 札幌医科大学, 医学部, 助教 (60567915) ; 丸山 玲緒 札幌医科大学, 医学部, 准教授 (60607985) ; 甲斐 正広 札幌医科大学, 医学部, 講師 (80260777)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 大腸がん / ゲノム / エピゲノム / 表面型大腸腫瘍

Outline of Annual Research Achievements

内視鏡的に切除された大腸組織（非がん部大腸粘膜、表面型腫瘍、隆起型腫瘍、進行大腸がん）合計40検体から得た全エクソームシークエンスデータをAvadis NGSソフトウェアを用いて解析した。variantと判定された配列のうち、SNPおよび正常大腸に認められるvariantを除外し、30遺伝子（蛋白コード遺伝子26個、long noncoding RNA遺伝子6個）を抽出した。これら30遺伝子の全領域をカバーするプライマーを設計し、Ion Protonシークエンサーを用いて正常大腸組織15例、大腸腺腫15例、平坦型早期大腸がん6例、陥凹型早期大腸がん18例、隆起型早期大腸がん12例、進行大腸がん18例を解析した。
また大腸腺腫および早期大腸がん（計10例）をInfinium HumanMethylation450アレイで解析し、大腸腺腫および大腸がんでメチル化する新規遺伝子12個を抽出した。大腸腺腫（conventional adenoma、sessile serrated adenoma、traditional serrated adenoma）および大腸がん臨床検体（計600検体）を対象に、バイサルファイトパイロシークエンス法を用いてそれらの遺伝子メチル化を解析し、新規大腸がん関連遺伝子を3種類同定した。

Current Status of Research Progress

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

Reason

計画していた全エクソンシークエンスデータからの、新規大腸がん関連遺伝子候補30個の抽出と、Ion Protonシークエンサーによる解析を予定通り行った。またビーズアレイによる大腸臨床検体の網羅的メチル化解析を行い、大腸腺腫においてメチル化する新規遺伝子を12個同定した。多数の大腸腺腫および大腸がん臨床検体を対象にバイサルファイトパイロシークエンスによるメチル化解析を行い、大腸発がんへの関与が推測される3遺伝子のメチル化を新規に同定した。

Strategy for Future Research Activity

Ion Protonシークエンス解析結果を検証し、隆起型および表面型大腸発がんに関わる候補遺伝子を抽出する。またメチル化解析結果を検証し、同様に大腸発がんに関わる候補遺伝子を抽出する。それらの遺伝子の強制発現系およびノックダウン系を作成し、大腸がん細胞の増殖能、細胞周期、アポトーシス、遊走能、浸潤能に与える影響を解析する。がん遺伝子あるいはがん抑制遺伝子として機能すると考えられる遺伝子については、マウスxenograftモデルを用いたin vivo解析を行う。

Research Products

• [Journal Article] Clinicopathological and molecular alterations in early gastric cancers with the microsatellite instability-high phenotype. (2016)
  • Author(s): Sugimoto R, Sugai T, Habano W, Endoh M, Eizuka M, Yamamoto E, Uesugi N, Ishida K, Kawasaki T, Matsumoto T, Suzuki H.
  • Journal Title: Int J Cancer Volume: 138 Pages: 1689-1697
  • DOI: doi: 10.1002/ijc.29916.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Epigenetic silencing of NTSR1 is associated with lateral and noninvasive growth of colorectal tumors. (2015)
  • Author(s): Kamimae S, Yamamoto E, Kai M, Niinuma T, Yamano HO, Nojima M, Yoshikawa K, Kimura T, Takagi R, Harada E, Harada T, Maruyama R, Sasaki Y, Tokino T, Shinomura Y, Sugai T, Imai K, Suzuki H.
  • Journal Title: Oncotarget Volume: 6 Pages: 29975-29990
  • DOI: doi: 10.18632/oncotarget.5034.
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] A Screen for Epigenetically Silenced microRNA Genes in Gastrointestinal Stromal Tumors. (2015)
  • Author(s): Isosaka M, Niinuma T, Nojima M, Kai M, Yamamoto E, Maruyama R, Nobuoka T, Nishida T, Kanda T, Taguchi T, Hasegawa T, Tokino T, Hirata K, Suzuki H, Shinomura Y.
  • Journal Title: PLoS One Volume: 10 Pages: e0133754
  • DOI: doi: 10.1371/journal.pone.0133754. eCollection 2015.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Aberrant TET1 Methylation Closely Associated with CpG Island Methylator Phenotype in Colorectal Cancer. (2015)
  • Author(s): Ichimura N, Shinjo K, An B, Shimizu Y, Yamao K, Ohka F, Katsushima K, Hatanaka A, Tojo M, Yamamoto E, Suzuki H, Ueda M, Kondo Y.
  • Journal Title: Cancer Prev Res Volume: 8 Pages: 702-711
  • DOI: doi: 10.1158/1940-6207.CAPR-14-0306.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Somatic Cell Fusions Reveal Extensive Heterogeneity in Basal-like Breast Cancer. (2015)
  • Author(s): Su Y, Subedee A, Bloushtain-Qimron N, Savova V, Krzystanek M, Li L, Marusyk A, Tabassum DP, Zak A, Flacker MJ, Li M, Lin JJ, Sukumar S, Suzuki H, Long H, Szallasi Z, Gimelbrant A, Maruyama R, Polyak K.
  • Journal Title: Cell Rep Volume: 11 Pages: 1549-1563
  • DOI: doi: 10.1016/j.celrep.2015.05.011.
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Molecular analysis of isolated tumor glands from endometrial endometrioid adenocarcinomas. (2015)
  • Author(s): Suga Y, Sugai T, Uesugi N, Kawasaki T, Fukagawa T, Yamamoto E, Ishida K, Suzuki H, Sugiyama T.
  • Journal Title: Pathol Int Volume: 65 Pages: 240-249
  • DOI: doi: 10.1111/pin.12274.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Association of Fusobacterium species in pancreatic cancer tissues with molecular features and prognosis. (2015)
  • Author(s): Mitsuhashi K, Nosho K, Sukawa Y, Matsunaga Y, Ito M, Kurihara H, Kanno S, Igarashi H, Naito T, Adachi Y, Tachibana M, Tanuma T, Maguchi H, Shinohara T, Hasegawa T, Imamura M, Kimura Y, Hirata K, Maruyama R, Suzuki H, Imai K, Yamamoto H, Shinomura Y.
  • Journal Title: Oncotarget Volume: 6 Pages: 7209-7220
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Association of Fusobacterium nucleatum with clinical and molecular features in colorectal serrated pathway. (2015)
  • Author(s): Ito M, Kanno S, Nosho K, Sukawa Y, Mitsuhashi K, Kurihara H, Igarashi H, Takahashi T, Tachibana M, Takahashi H, Yoshii S, Takenouchi T, Hasegawa T, Okita K, Hirata K, Maruyama R, Suzuki H, Imai K, Yamamoto H, Shinomura Y.
  • Journal Title: Int J Cancer Volume: 137 Pages: 1258-1268
  • DOI: doi: 10.1002/ijc.29488.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Contextual niche signals towards colorectal tumor progression by mesenchymal stem cell in the mouse xenograft model. (2015)
  • Author(s): Nakagaki S, Arimura Y, Nagaishi K, Isshiki H, Nasuno M, Watanabe S, Idogawa M, Yamashita K, Naishiro Y, Adachi Y, Suzuki H, Fujimiya M, Imai K, Shinomura Y.
  • Journal Title: J Gastroenterol Volume: 50 Pages: 962-974
  • DOI: doi: 10.1007/s00535-015-1049-0.
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 鋸歯状腺腫においてメチル化する遺伝子の同定と臨床病理・分子生物学的検討 (2015)
  • Author(s): 青木敬則、山本英一郎、山野泰穂、檜森亮吾、新沼 猛、甲斐正広、丸山玲緒、足立 靖、遠藤高夫、菅井 有、鈴木 拓
  • Organizer: 第26回日本消化器癌発生学会総会
  • Place of Presentation: 米子全日空ホテル（米子市）
  • Year and Date: 2015-11-19 – 2015-11-20
• [Presentation] がん細胞のDNAメチル化維持におけるUHRF1の関与 (2015)
  • Author(s): 鈴木 拓、新沼 猛、甲斐正広、丸山玲緒、山本英一郎、今井浩三
  • Organizer: 第74回日本癌学会学術総会
  • Place of Presentation: 名古屋国際会議場（名古屋市）
  • Year and Date: 2015-10-08 – 2015-10-10
• [Presentation] 正常大腸粘膜におけるヒストンH3K27トリメチル化はCIMP大腸がんの発生に関与する (2015)
  • Author(s): 山本英一郎、丸山玲緒、山野泰穂、青木敬則、檜森亮吾、萬 顕、新沼 猛、甲斐正広、菅井 有、今井浩三、篠村恭久、鈴木 拓
  • Organizer: 第74回日本癌学会学術総会
  • Place of Presentation: 名古屋国際会議場（名古屋市）
  • Year and Date: 2015-10-08 – 2015-10-10
• [Presentation] BRAF遺伝子変異を伴う大腸前癌病変と背景粘膜のメチル化解析 (2015)
  • Author(s): 澤田 武、山本英一郎、山野泰穂、野島正寛、原田 拓、青木敬則、新沼 猛、丸山玲緒、甲斐正広、片岡洋望、菅井 有、鈴木 拓、城 卓志
  • Organizer: 第74回日本癌学会学術総会
  • Place of Presentation: 名古屋国際会議場（名古屋市）
  • Year and Date: 2015-10-08 – 2015-10-10
• [Presentation] 大腸癌における腫瘍血管内皮特異的遺伝子の新規同定 (2015)
  • Author(s): 萬 顕、山本英一郎、丸山玲緒、津矢田明泰、甲斐正広、新沼 猛、檜森亮吾、廣橋良彦、西館敏彦、古畑智久、平田公一、菅井 有、鈴木 拓
  • Organizer: 第74回日本癌学会学術総会
  • Place of Presentation: 名古屋国際会議場（名古屋市）
  • Year and Date: 2015-10-08 – 2015-10-10
• [Presentation] 大腸癌においてDNAメチル化により抑制されている長鎖非コードRNAの網羅的探索 (2015)
  • Author(s): 石黒一也、粂川昂平、丸山玲緒、山本英一郎、津矢田明泰、進藤哲哉、新沼 猛、甲斐正広、山野泰穂、菅井 有、時野隆至、篠村恭久、鈴木 拓
  • Organizer: 第74回日本癌学会学術総会
  • Place of Presentation: 名古屋国際会議場（名古屋市）
  • Year and Date: 2015-10-08 – 2015-10-10
• [Presentation] NTSR1遺伝子のメチル化は大腸腫瘍の側方進展および低浸潤性と相関する (2015)
  • Author(s): 鈴木 拓、山本英一郎、神前正幸、甲斐正広、新沼 猛、山野泰穂、野島正寛、篠村恭久、今井浩三、丸山玲緒
  • Organizer: 第35回日本分子腫瘍マーカー研究会
  • Place of Presentation: 名古屋国際会議場（名古屋市）
  • Year and Date: 2015-10-07 – 2015-10-07
• [Presentation] 大腸がんにおけるnon-coding RNA遺伝子のエピゲノム解析と臨床への応用 (2015)
  • Author(s): 丸山玲緒、原田 拓、粂川昂平、山本英一郎、山野泰穂、新沼 猛、野島正寛、篠村恭久、今井浩三、鈴木 拓
  • Organizer: 第35回日本分子腫瘍マーカー研究会
  • Place of Presentation: 名古屋国際会議場（名古屋市）
  • Year and Date: 2015-10-07 – 2015-10-07