肺癌に関わる非コードゲノム制御領域のゲノム・エピゲノム統合解析

2015 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15H05576
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: 村谷 匡史 筑波大学, 医学医療系, 准教授 (50730199)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: ゲノム制御 / 癌 / エンハンサー / エピゲノム

Outline of Annual Research Achievements

H27年度はエンハンサーの候補領域をマークするヒストン修飾を標的としたChIPseq解析を、臨床組織検体のレーザーマイクロダイセクションサンプルを対象として行うための条件検討を行った。バンキング保管された凍結組織を解凍、固定、切片作成したものでもH3K4me3マークのChIPseqを行えることが確認できたが、他のヒストン修飾についてはデータ品質が不十分で、エンハンサー候補領域の同定は難しいことが判明した。しかし、H27年度後半に導入された次世代シークエンサーを運用することで、外部委託に比べて条件検討実験のペースが大きく向上し、組織検体の処理とライブラリ作製方法が改善されつつある。ChIPアッセイを試みた症例数が蓄積され、ChIPseq解析に適当な検体のスクリーニング方法を確立できた。癌ゲノミクス分野の国際学会への参加を計画していたが、年度前半の要旨締め切り時点では報告できる結果が特になかったため、参加を見送った。「その他」の経費にはシークエンシング解析の外部委託分が含まれているが、これは、当初よりもシークエンサーの導入が遅れたためにシークエンシング消耗品から振り替えられたものである。

Current Status of Research Progress

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

Reason

エンハンサー領域の要となるヒストン修飾のデータ品質が不十分で条件検討が必要だったこととと、学内シークエンサーの導入時期が予定より遅れたことで技術開発の実験サイクルがあまり回らなかったことにより、研究開始時はやや困難があったが、シークエンサー稼働後は作業効率が大きく改善しており、検体によってはゲノムワイドの解析ができるデータが得られるようになった。キャプチャーシークエンシング手法については、他のプロジェクトのエキソーム解析で解析フローは立ち上がっており、H27年度は予算執行期限の都合で購入できなかったカスタムプローブの購入とゲノムシークエンシング実験についても開始できる見通しが立った。これらの状況から「おおむね順調に進展している」と判断した。

Strategy for Future Research Activity

検体のスクリーニングと解析の手順が決まったことで、高品質な検体はChIPseqとRNAseq、その他の検体はキャプチャーシークエンシングへと振り分けて、効率的に解析を進める。また、制御領域解析で新規の発見が見込める症例がどのようなものかを理解するために、様々な症例を解析フローに組み入れていく。

Research Products

• [Journal Article] Comprehensive benchmarking reveals H2BK20 acetylation as a distinctive signature of cell-state-specific enhancers and promoters. (2016)
  • Author(s): Kumar V, Rayan NA, Muratani M, Lim S, Elanggovan B, Lixia X, Lu T, Makhija H, Poschmann J, Lufkin T, Ng HH, Prabhakar S.
  • Journal Title: Genome Research Volume: 26 Pages: 612-623
  • DOI: 10.1101/gr.201038.115
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research