費用対効果の高いシーケンスにより、研究者はがん研究を拡張できます

はじめに

Garvan InstituteのKinghorn Cancer CentreのDavid Thomas教授、FRACP博士、および彼の同僚は、がん研究において生殖細胞系列が見落とされていると感じていました。研究者らは、生殖細胞系DNAが、特に肉腫などの早期発症がんにおけるがんの遺伝的決定因子の理解の向上に寄与する可能性があるかどうか疑問に思った。

\\"International Cancer Genome ConsortiumとCancer Genome Atlasには11,000のゲノムまたはエクソームがあり、シーケンスされアクセス可能なデータベースに格納されています。\\"とThomas教授は述べています。しかし、そのごく一部が生殖細胞系列ゲノムを付加しています。生殖細胞系列はがん研究で忘れられているゲノムになっています。

費用対効果の高いシーケンス

研究者らは画期的な肉腫研究に着手しました。腫瘍を直接見るのではなく、がんリスクに関連する72の遺伝子からなるターゲットエクソンパネルを用いて、肉腫を持つ1162人の発端者コホートの生殖細胞系DNAを解析しました。

Thomas教授は、この研究は希少疾患においてこの種のものとしては初めてのものであり、私たちが費やしたすべての金額からできるだけ多くのものを得ることが戦略の重要な部分であると述べました。HiSeq ^® 2500システムを選び、ターゲットエクソンシーケンスを実施しました。

“HiSeq 2500システムは研究に非常に適したもので、シーケンスを非常に手頃な価格で実施できたとThomas教授は述べました。” パネルのシーケンスコストはシーケンスあたり約200 AUDで、これは1,000ケースを超える規模でこれを行う能力があったことを意味します。

"HiSeq 2500システムは研究に最適で、シーケンスを非常に手頃な価格にしました。"

スピードと効率性

3年間で10バッチのシーケンスを実施しました。以降のバッチでは、HiSeq 2500システムの高出力モードを使用して3日以内にシーケンスを完了しました。Thomas教授が付け加えました。1レーンで96プレックスとなり、十分なリード深度となりました。すべてのシーケンスは約3年前に完了しました。それ以来、私たちはそれを分析してきました。

チームは、パネル上の72のどの遺伝子が濃縮されたかを特定するために、希少バリアント負荷解析を実施しました。彼らはTP53に加えて、ATM、ATC、ERCC2などの肉腫との関連が予想されなかった強力に濃縮された遺伝子を特定しました。

Thomas教授によると、肉腫患者のうち、APC、MLH11、MSH2、MSH6などの腸がんに関連する遺伝子に病原性変動があるのは61人でした。また、乳がん医学でよく知られているBRCA1またはBRCA2変異を持つ肉腫コホートの28人の個人も特定しました。これらの遺伝子の重要性は、リスク管理のためのプログラムをすでに確立していることです。これは非常に重要な結果だと思います。

"後のバッチについては、高出力モードを使用して3日間でシーケンスを完了しました。1レーンで96プレックスとなり、十分なリード深度が得られました。"

全ゲノムシーケンスのフォローアップ

同チームは間もなく、同じコホートの全ゲノムシーケンス（WGS）を実施し、肉腫リスクに関与する追加の遺伝子を同定します。Thomas教授は、既知の遺伝子のパネルを見ていた時よりも、より幅広く、より深い質問をし始めることができるため、非常に刺激的だと述べました。WGSでは、そのパスウェイ全体にわたる病原性の変動を探し、すべての遺伝子からシグナルが見られるのか、それともパネル用に選択したシグナルだけが見られるのかを尋ねることができます。全ゲノムを見ることで、これまでがんと関連付けられていなかった新しい遺伝子を発見することもできます。

WGSは、ターゲットエクソンシーケンスで検出されたものから欠落している遺伝データを記入できる可能性があります。Thomas教授は、肉腫の早期発症に関連するバイオマーカーをどれだけ多く発見できるか、興味深いと付け加えました。ヒト全ゲノムシーケンスは、Garvan InstituteのHiSeq X Ten施設で実施されます。