腫瘍内細菌叢が引き起こす癌遺伝子異常の同定と変異シグネチャー解析による要因の解明

通过突变特征分析鉴定肿瘤内微生物群引起的癌症基因异常并阐明因素

基本信息

批准号：
22K19556
负责人：
若井俊文
金额：
$ 4.08万
依托单位：
Niigata University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-06-30 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本研究の目的は、「細菌叢ゲノムデータ、癌ゲノムデータを高次元データ解析し、癌と特異的に共生する細菌叢（腫瘍内細菌叢）を特定し、細菌叢のゲノム配列がヒト癌細胞にinsertion（挿入）されている遺伝子異常を同定すること」である。臨床応用に向けたMicrobiome-based Precision Medicine（細菌叢を基盤とした精密医療）という新たな学術体系の礎を築くことを目指す。未解明な課題として、1）細菌叢ゲノム配列が宿主（ヒト）の遺伝子にinsertionされている証拠を臨床検体で実証できるか、2）腫瘍内細菌叢が引き起こす癌遺伝子異常の要因を変異シグネチャー解析により解明できるかの２点があげられる。本研究の意義は、癌遺伝子異常と腫瘍内細菌叢とを同時にゲノム解析することにより、細菌叢と宿主（ヒト）の癌遺伝子異常との関連性および発癌要因を究明できる点にある。本研究の可能性は、癌遺伝子異常を医学的により深く理解するうえで腫瘍内細菌叢という新たな視点からアプローチできる点である。変異シグネチャー解析を行うことでDNA付加体を介した発癌メカニズムにおける腫瘍内細菌叢の関与を変異パターンの解読で解明できる点にある。研究課題A：臨床検体から癌部および非癌部の16SrRNA遺伝子解析を行い、癌と特異的に共生する腫瘍内細菌叢を特定する方法論を確立した。研究課題B：通常の癌ゲノムデータ解析にIMS-Indel等のlong indelサーチを応用して、高次元データ解析し、insertionされているゲノム配列を同定することが可能であった。

这项研究的目的是“通过分析高维数据来分析细菌菌群基因组数据和癌症基因组数据，从而鉴定细菌菌群（肿瘤内微生物群）特异性地与癌症共生，并确定遗传异常，其中菌群的基因组序列被插入人类癌症细胞中。”目的是为临床应用的新学术系统奠定基础，称为基于微生物组的精确医学（基于微生物组的精确医学）。两个不清楚的问题是：1）临床标本是否可以证明证据表明细菌菌群的基因组序列插入宿主（人）基因，以及2）突变特征分析是否可以阐明引起由肿瘤微生物群引起的癌基因异常的因素。这项研究的意义在于，通过对癌基因异常和肿瘤内微生物组的同时基因组分析，可以研究宿主（人）中癌基因异常和癌基因异常之间的关系。这项研究的可能性是，可以从新的肿瘤内微生物组的新角度进行处理，以获得对癌基因异常的更深入的医学理解。通过进行突变签名分析，可以通过解密的突变模式阐明肿瘤内微生物群通过DNA加合物的机理。研究主题A：我们对临床标本的癌症和非癌性区域进行了16S rRNA基因分析，并建立了一种方法，以鉴定与癌症特别共生的肿瘤微生物群。研究主题B：可以通过将诸如IMS-Indel之类的长时间搜索（例如IMS-Indel）应用于正常癌症基因组数据分析以识别已插入的基因组序列来分析高维数据。