2019 Fiscal Year Annual Research Report
Multi-omics analysis for hepato-biliary-pancreatic cancers
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18H04049
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Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
Principal Investigator |
中川 英刀 国立研究開発法人理化学研究所, 生命医科学研究センター, チームリーダー (50361621)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
二階堂 愛 国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, チームリーダー (00383290)
井元 清哉 東京大学, 医科学研究所, 教授 (10345027)
山上 裕機 和歌山県立医科大学, 医学部, 教授 (20191190)
相方 浩 広島大学, 病院(医), 講師 (30403512)
中村 透 北海道大学, 医学研究院, 助教 (70645796)
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Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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Keywords | 肝胆膵がん / ゲノム / RNA / プロテオーム / 免疫 |
Outline of Annual Research Achievements |
300例の肝臓がんの全ゲノムシークエンスおよびRNAseqのデータを、国際連携でのがん全ゲノム解析プロジェクト(PCAWG)にて解析して、『Nature』に7報、『Nature Genetics』に5報など、多数の成果発表を行った。これら肝臓がんのデータを用いて免疫ゲノム統合解析を行い、肝臓がん内の免疫抑制機構に着目して、4つの免疫的分類を確立した。1つの群はTAM(マクロファージ)の存在が主要な免疫抑制機構であり、ARID2遺伝子の変異が関連していることを見出した。 さらには、290個の抗体を用いたRPPAによるプロテオームのデータを追加し、肝臓がんでのマルチキナーゼ阻害剤の標的となるpVEGFR2およびpFGFR4の発現データもELISA法によって取得した。これらの網羅的データ用いて、肝臓がんの分子標的薬適応の分類を行った(免疫チェックポイント阻害剤、マルチキナーゼ阻害剤、そして新規の標的分子)。 肝細胞がんと胆管がんが混在する特殊な「混合型肝がん」を主とする肝がんの統合的ゲノム解析、単一細胞解析を国際共同で行い、肝臓がんの新たな分子分類を確立し、混合型肝がんの分化過程での特徴を明らかにした。p53の下流で幹細胞の分化可塑性に関与するタンパク質Nestinの混合型肝がんの診断マーカーとして発見した。 胆嚢がん36例について、WGSおよびnon-coding RNAを含むRNAseqを施行し、微小環境の活性の強弱にて分類を行った。微小環境の影響が強い胆嚢がんはEMTや免疫細胞の活動が強く、TGFbシグナル分子の変異が多く見つかり、予後不良であった。 膵臓がんについては、術前化学放射線療法をうけて抵抗性となった40例の腫瘍と小腸の新鮮凍結サンプルを収集し、ゲノム解析を開始した。
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
肝臓がん、胆道がん、混合型腫瘍のmulti-omics解析を行い、それらのデータを統合解析し肝胆がんの分子分類、新規診断マーカー、そして、治療薬や治療標的薬を同定してきており、順調に研究がすすんでいる。多数の論文発表を行い、成果をあげてきている。
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Strategy for Future Research Activity |
肝臓がんのプロテオームのデータを含む統合解析を完成させ、新規の分子標的薬の同定を行い、機能解析のデータも取得する。 胆道がんのゲノム、RNAのデータより、最先端の知識データベース(KB)を利用して個別の分子標的薬の同定を行う。また、胆道癌組織内にいる微生物の同定、局所の免疫状態を推定する。 膵臓がんおよび小腸のゲノムおよびRNAデータより、膵臓がんの発生、化学療法の不反応性の機構を解明する。
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Research Products
(27 results)
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[Journal Article] Patterns of somatic structural variation in human cancer genomes.2020
Author(s)
Li Y, Roberts ND, Wala JA, Shapira O, Schumacher SE, Kumar K, Khurana E, Waszak S, Korbel JO, Haber JE, Imielinski M; PCAWG Structural Variation Working Group, Weischenfeldt J, Beroukhim R, Campbell PJ; PCAWG Consortium.
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Journal Title
Nature
Volume: 578
Pages: 112-121
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] The Repertoire of Mutational Signatures in Human Cancer.2020
Author(s)
Alexandrov LB, Kim J, Haradhvala NJ, Huang MN, Ng AWT, Wu Y, Boot A, Covington KR, Gordenin DA, Bergstrom EN, Islam SM, Lopez-Bigas N, Klimczak LJ, McPherson JR, Morganella S, Sabarinathan R, Wheeler DA, Mustonen V, the PCAWG Mutational Signatures Working Group, Getz G, Rozen SG. & Stratton MR.
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Journal Title
Nature
Volume: 578
Pages: 94-101
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] The landscape of viral associations in human cancers.2020
Author(s)
Zapatka M, Borozan I, Brewer DS, Iskar M, Grundhoff A, Alawi M, Desai N, Sültmann H, Moch H, PCAWG Pathogens Working Group, ICGC/TCGA Pan-cancer Analysis of Whole Genomes Network, Cooper CS, Eils R, Ferretti V, Peter Lichter P.
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Journal Title
Nature Genetics
Volume: 52
Pages: 320-330
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Comprehensive molecular characterization of mitochondrial genomes in human cancers.2020
Author(s)
Yuan Y, Ju YS, Kim Y, Li J, Wang Y, Yang Y, Martincorena I, Creighton CJ, Weinstein JN, Xu Y, Kim H, Nakagawa H, Park K, Campbell PJ, Liang H, on behalf of the PCAWG Mitochondrial Genome Working Group and The PCAWG Network.
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Journal Title
Nature Genetics
Volume: 52
Pages: 342-352
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] High-coverage whole-genome analysis of 1220 cancers reveals hundreds of genes deregulated by rearrangement-mediated cis-regulatory alterations.2020
Author(s)
Zhang Y, Chen F, Fonseca NA, He Y, Fujita M, Nakagawa H, Zhang Z, Brazma A, Creighton CJ, on behalf of the PCAWG Transcriptome Working Group, PCAWG Structural Variation Working Group, PCAWG Network
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Journal Title
Nature Commun
Volume: 11
Pages: 736
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Classification of primary liver cancer with immunosuppression mechanisms and correlation with genomic alterations.2020
Author(s)
Fujita M, Yamaguchi R, Hasegawa T, Shimada S, Arihiro K, Hayashi S, Maejima K, Nakano K, Fujimoto A, Ono A, Aikata H, Ueno M, Hayami S, Tanaka H, Miyano S, Yamaue H, Chayama K, Kakimi K, Tanaka S, Imoto S, and Nakagawa H
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Journal Title
EBioMed
Volume: 53
Pages: 102659
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Somatic mutation landscape reveals differential variability of cell-of-origin for primary liver cancer.2020
Author(s)
Ha KH, Fujita M, Karkic R, Yang S, Xue R, Zhang C, Bai F, Zhang N, Hoshida Y, Polak P, Nakagawa H, Kim HG, and Lee HJ
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Journal Title
Heliyon
Volume: 6
Pages: e03350
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Comprehensive analysis of chromothripsis in 2,658 human cancers using whole-genome sequencing.2020
Author(s)
Cortes-Ciriano I, Lee JJ, Xi R, Jain D, Jung YL, Yang L, Gordenin D, Klimczak LJ, Zhang CZ, Pellman DS; PCAWG Structural Variation Working Group, Park PJ; PCAWG Consortium.
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Journal Title
Nature Genet
Volume: 52
Pages: 331-341
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Comprehensive analysis of indels in whole-genome microsatellite regions and microsatellite instability across 21 cancer types.2020
Author(s)
Fujimoto A, Fujita M, Maejima K, Hasegawa T, Nakano K, Oku-Sasaki A, Wong J, Shiraishi Y, Miyano S, Imoto S, Akagi T, and Nakagawa
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Journal Title
Genome Res
Volume: 30
Pages: 334-346
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Genomic analysis of pancreatic juice DNA assesses malignant risk of intraductal papillary mucinous neoplasm of pancreas.2019
Author(s)
Mateos RN, Nakagawa H*, Hirono S, Takano S, Fukasawa M, Yanagi-sawa A, Yasukawa S, Maejima K, Oku-Sasaki A, Nakano K, Dutta M, Tanaka H, Miyano S, Enomoto N, Yamaue H, Nakai K, and Fujita M
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Journal Title
Cancer Med
Volume: 8
Pages: 4565-4573
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Genomic and transriptomic profiling of combined hepatocellular and intrahepatic cholangio-carcinoma reveals distinct molecular subtypes.2019
Author(s)
Xue R, Chen L, Zhang C, Fujita M, Li R, Yan SM, Ong CK, Liao X, Gao Q, Sasagawa S, Li Y, Wang J, Guo H, Huang QT, Zhong Q, Tan J, Qi L, Gong W, Hong Z, Li M, Zhao J, Peng T, Lu Y, Lim KHT, Boot A, Ono A, Chayama K, Zhang Z, Rozen SG, Teh BT, Wang XW, Nakagawa H, Zeng MS, Bai F and Zhang N
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Journal Title
Cancer Cell
Volume: 35
Pages: 932-947
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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