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分子腫瘍学分野

分子腫瘍学分野

研究活動

1. 次世代シーケンス技術を利用したがんの遺伝子解析

近年、次世代シーケンス技術の進展により様々な悪性腫瘍の遺伝子異常が明らかになり、我々も造血器腫瘍を中心に、様々な悪性腫瘍の網羅的遺伝子解析に取り組んでいます。特に、成人T細胞白血病リンパ腫の遺伝子異常の全体像を世界に先駆けて解明しました。(Kataoka K, et al., Nat Genet, 2015; Kataoka K, et al., Blood, 2018)。また、高深度全ゲノム解析により、構造異常や非コード領域変異も含めたATLのゲノム異常の解明を行いました(Kogure Y, Koya J, et al., Blood, 2022)。

また、von Hippel-Lindau病に伴う遺伝性淡明細胞型腎細胞癌の網羅的遺伝子解析を行い、腫瘍間および腫瘍内の遺伝的・免疫学的不均一性とその臨床的意義を明らかにしました(Tabata M, et al., Cell Rep, 2023)。

2. がん横断的な遺伝子異常の解析と免疫回避機構の解明

免疫チェックポイント阻害剤の標的として注目されているPD-L1遺伝子のゲノム異常が様々な悪性腫瘍に存在し、がん免疫からの回避に関与することを明らかにしました(Kataoka K, et al., Nature, 2016; Kataoka K, et al., Leukemia, 2019)。

3. 革新的なシングルセル解析技術やCRISPRライブラリスクリーニング解析技術の開発と応用

mRNAや100を超える細胞表面マーカー、T/B細胞受容体レパトアを単一細胞から同時測定可能なマルチオミクスシングルセル解析や、カスタムCRISPRライブラリスクリーニングなどのプラットフォームを開発し、研究に活用しています。

マルチオミクスシングルセル解析により、我々は成人T細胞白血病リンパ腫の原因となるウイルスHTLV-1による多段階発がん分子機構を明らかにしました(Koya J, Saito Y, et al., Blood Cancer Discov, 2021)。また、マウス腫瘍モデルのシングルセル解析及びシス制御部位およびトランス制御因子に対するCRISPRスクリーニングを用いてB細胞リンパ腫におけるPD-L2の腫瘍促進機能と発現制御機構を解明しました(Shingaki S, Koya J, Yuasa M, et al., Leukemia, 2022)。

4. 全がん解析を通じたがん発生の新規機序の解明

様々ながん種由来の様々な解析プラットフォームによる多数例のデータを統合的に扱う全がん解析を通じて、がん遺伝子における複数変異が相乗的にがん化を促進するという新たな発がん機構を解明しました(Saito Y, Koya J, et al., Nature, 2020)。また、遺伝的がんリスクを解析し、若年発症がんの特性を明らかにしました(Namba S, Saito Y, et al., Cancer Res, 2023)。さらに、最近では国立がん研究センターがんゲノム情報管理センター(C-CAT)に登録されたデータの解析にも取り組んでいます(Horie S, Saito Y, et al., Cancer Discov, 2024)。

5. 遺伝子異常の臨床応用と個別化医療への展開

臨床・臨床研究と連携して遺伝子異常の臨床的な意義の確立や、創薬標的やバイオマーカーの同定に取り組んでいます。最近では、再発・難治多発性骨髄腫におけるctDNAの変異の臨床的意義について明らかにしました(Kogure Y, et al., Blood, 2024)。さらには、ゲノム解析で得られた知見を臨床シーケンス等の個別化医療へ応用するべく取り組んでいます(Fukuhara S, Oshikawa-Kumade Y, Kogure Y, et al., Cancer Sci, 2022)。

主要文献

  • Kogure Y, et al. ctDNA improves prognostic prediction in relapsed/refractory MM receiving ixazomib, lenalidomide, and dexamethasone. Blood. Online ahead of print, 2024. [38427753]
  • Horie S, Saito Y (co-first/co-corresponding), et al. Pan-cancer comparative and integrative analyses of driver alterations using Japanese and international genomic databases. Cancer Discov. Online ahead of print, 2024 [38276885]
  • Tabata M, Sato Y, Kogure Y, et al. Inter- and intra-tumor heterogeneity of genetic and immune profiles in inherited renal cell carcinoma. Cell Rep. 42(7):112736, 2023 [37405915]
  • Shingaki S, Koya J (co-first), Yuasa M (co-first), et al. Tumor-promoting function and regulatory landscape of PD-L2 in B-cell lymphoma. Leukemia. 37:492-496, 2023. [36522456]
  • Namba S, Saito Y (co-first), et al. Common germline risk variants impact somatic alterations and clinical features across cancers. Cancer Res, 83(1):20-27. 2022 [36286845]
  • Fukuhara S, Oshikawa-Kumade Y (co-first), Kogure Y (co-first), et al. Feasibility and clinical utility of comprehensive genomic profiling of hematological malignancies. Cancer Sci, 113:2763-2777, 2022. [35579198]
  • Kogure Y, Koya J (co-first), et al. Whole-genome landscape of adult T-cell leukemia/lymphoma. Blood. 139(7):967-982, 2022. [34695199]
  • Koya J, Saito Y (co-first), et al. Single-cell analysis of the multicellular ecosystem in viral carcinogenesis by HTLV-1. Blood Cancer Discov. 2:450-467, 2021. [34661162]
  • Saito Y, Koya J (co-first), Araki M, et al. Landscape and function of multiple mutations within individual oncogenes. Nature. 582:95-99, 2020 [32494066]
  • Kataoka K, Miyoshi H, Sakata S, et al. Frequent structural variations involving programmed death ligands in Epstein-Barr virus-associated lymphomas. Leukemia, 33:1687-1699, 2019 [30683910]
  • Kataoka K, Iwanaga M, Yasunaga J, et al. Prognostic relevance of integrated genetic profiling in adult T-cell leukemia/lymphoma. Blood. 131:215-225, 2018 [29084771].
  • Takeda Y, Kataoka K (co-first), Yamagishi J, et al. A TLR3-Specific Adjuvant Relieves Innate Resistance to PD-L1 Blockade without Cytokine Toxicity in Tumor Vaccine Immunotherapy. Cell Rep, 19:1874-1887, 2017 [28564605]
  • Koya J, Kataoka K, Sato T, et al. DNMT3A R882 mutants interact with polycomb proteins to block haematopoietic stem and leukaemic cell differentiation. Nat Commun, 7:10924, 2016 [27010239]
  • Kataoka K, Shiraishi Y, Takeda Y, et al. Aberrant PD-L1 expression through 3'-UTR disruption in multiple cancers. Nature, 534:402-406, 2016 [27281199]
  • Kataoka K, Nagata Y, Kitanaka A, et al. Integrated molecular analysis of adult T cell leukemia/lymphoma. Nat Genet, 47:1304-1315, 2015 [26437031]
  • Kataoka K, Sato T, Yoshimi A, et al. Evi1 is essential for hematopoietic stem cell self-renewal, and its expression marks hematopoietic cells with long-term multilineage repopulating activity. J Exp Med, 28:2403-2416, 2011 [22084405]

当分野の研究プロジェクトに興味をお持ちの方へ

最近、日本でも臨床シーケンスを導入した「がんゲノム医療」が推進されつつあり、遺伝子異常やシーケンス技術に対する理解が臨床現場でも求められるようになってきています。分子腫瘍学分野では、分子生物学手法や動物モデルを用いた生物学的研究や、バイオインフォマティクスを駆使したゲノム解析などに興味がある基礎研究者(を目指す方)から、臨床シーケンスなどの橋渡し研究などに興味がある臨床医まで、幅広く人材を求めております。特に、当分野の研究プロジェクトに興味を持ち、がんゲノム異常の最新の知見や最先端の遺伝子解析技術を一緒に学びながら、積極的に研究に取り組んでいただける方を募集しています。リサーチレジデント(外部リンク)、ポスドク・研修生・外来研究員の応募をご希望の大学生・大学院生・臨床医の方は、遠慮なく片岡(kekataok●ncc.go.jp)までお問い合わせください。連携大学院(社会人の方も可)で医学博士などの学位を取得することも可能です。研究室の見学や相談も随時受け付けています。

共同研究の募集

分子腫瘍学分野では、臨床検体を用いたゲノム解析研究(症例報告から大規模な遺伝子解析研究まで)や、遺伝子解析を含む橋渡し研究、基礎研究(マウス実験等)における遺伝子解析の補助など、がんに関係する研究であれば、形式を問わず積極的に共同研究を進めたいと考えています。興味をお持ちの方は片岡(kekataok●ncc.go.jp)までお気軽にご連絡ください。