利用者:加藤勝憲/癌ゲノム解析プロジェクト

癌ゲノム解析プロジェクトは、英国のウェルカム・サンガー研究所を拠点とする癌、老化、体細胞変異の研究の一部である。これは、ヒトの癌の発症に重要な配列変異体/変異を特定することを目的としている。米国内のCancerGenome Atlasプロジェクトと同様に、Cancer Genome Projectは、がんの分子基盤をよりよく理解することにより、がんの診断、治療、予防を改善するためのがん戦争における取り組みを表している。 Cancer GenomeProjectは2000年にMichaelStrattonによって立ち上げられ、PeterCampbellは現在プロジェクトのグループリーダーである。このプロジェクトは、ヒトゲノム配列の知識とハイスループット変異検出技術を組み合わせるために機能する^[1]。

このプロジェクトは、国際がんゲノムコンソーシアムの範囲内で運営されており、他の参加組織や国と協力して、さまざまな種類のがんに存在するゲノム変化のデータベースを構築しています。 ^[2]プロジェクトによって収集された体細胞変異情報は、 COSMICデータベースにあります。ウェルカムトラストサンガーインスティテュートのプロジェクトには現在、さまざまな方法を利用したさまざまな種類の癌と突然変異誘発にそれぞれ焦点を当てているいくつかの内部パートナーがいる^[1]^[3]。研究は、単なるシーケンシングを超えて、バイオインフォマティクスプログラムを利用して行われた治療用バイオマーカーの発見を含む。これらの発見の中には、薬剤感受性バイオマーカーと阻害剤バイオマーカーがある。これらの発見は、DNAシーケンシング技術の次世代シーケンシング技術への進化と相まって、潜在的な疾患治療において重要であり、癌患者のためのより個別化された医療につながる可能性さえある^[4]^[5]。

最終目標

このプロジェクトの目標は、さまざまながんゲノムのシーケンスとカタログ化を支援することです。プロジェクトの内部パートナーを順番に並べるだけでなく、それぞれが異なる焦点領域を持っており、癌の早期発見、より良い予防、および患者の治療の改善のための独自の方法を決定するというプロジェクトの全体的な目標を支援します。 ^[1]

パートナー

以下のグループは、ウェルカムトラストサンガーインスティテュートの内部パートナーであり、癌ゲノムプロジェクトに関与するラボがあり、それぞれが癌ゲノミクス、その他の疾患、および前述の両方の治療法の改善に関するさまざまな研究分野を実施している。

Garnett Group

ガーネット・グループはマシュー・ガーネットが率いている。彼らは、細胞のDNAがどのように変化するとがんになるのか、そしてこのことが治療に対する患者の反応とその改善の可能性にどのような意味を持つのかを明らかにすることで、現在のがん治療の改善に取り組んでいる。同グループが現在行っている研究には、薬剤感受性のゲノミクス、がん細胞における合成致死依存性のマッピング、新世代のがんオルガノイドモデル、がん遺伝子機能を研究するための精密オルガノイドモデルなどがある^[6]。

Jackson Group

ジャクソン・グループはスティーブ・ジャクソンが率いており、彼らの研究は、細胞がDNA損傷応答（DDR）を利用して、損傷した細胞DNAを発見し修復する方法に焦点を当てている。彼らが行っている研究は、がん、神経変性疾患、不妊症、免疫不全、早期老化など、DDRシステムの機能喪失に起因する疾患に関わる大きな意味を持つ^[7]。

Liu Group

ペンタオ・リウはリウ・グループを率いており、マウスを用いた遺伝学、ゲノミクス、細胞生物学を駆使して、正常な細胞や組織の発生における遺伝子機能の役割と、がんを含む様々な病気の細胞や組織の発生における遺伝子機能の役割を研究している。同グループは、系統選択、幹細胞の自己複製、分化に大きな関心を寄せており、がんやその他の遺伝性疾患の早期発見、予防、治療法の選択肢に示唆を与えている^[8]。

McDermott Group

Ultan McDermott heads the McDermott Group. The group utilizes next-generation sequencing technologies, genetic screens, and bioinformatics to increase the knowledge of the effect that cancer genomes have on drug sensitivity and resistance in relation to patients. The different types of genetic screens being used include CRISPR, chemical mutagenesis, and RNAi. The main areas of focus by the group involve the pharmacogenomics of cancer and genetic screens to build a reserve of drug resistances in cancer.^[9]

Nik-Zainal Group

The leader of the Nik-Zainal group is Serena Nik-Zainal. The group uses computational methods to identify the unique signature of mutagenesis in somatic cells to help increase the understanding of how mutations in DNA contribute to aging and cancer. As more cancer genomes are sequenced the information the group generates will encompass a more robust collection, allowing for understanding of how mutations lead to different types and even subtypes of cancer.^[10]

Vassiliou Group

The Vassiliou group is led by George Vassiliou, and they focus on hematological cancer. The group studies how different genes and their pathways assist in the evolution of blood cancers, with an ultimate goal of developing treatment that will increase the quality and length of life of patients.^[11]

Voet Group

Thierry Voet leads the Voet group. The group utilizes single cell genome variants and its transcribed RNA to study the rate of mutation, genomic instability in gametogenesis and embryogenesis, and the effects of cellular heterogeneity on health and disease.^[12]

Research

In an attempt to better understand the mechanics of the mutations that lead to the development of cancer the Nik-Zainal group carried out a study that involved the cataloging of the somatic mutations for 21 different breast cancers. The group then utilized mathematical methods to help determine the unique mutational signatures of the underlying processes leading to the evolution from healthy to diseased tissue for each of the sampled cancers. The results showed that the mutations included several single and double nucleotide substitutions that were able to be differentiated. The unique mutations for each cancer allowed for the 21 samples to be categorized based on type and subtype of cancer, showing a relationship between mutations and the type of resulting cancer. While the group was able to identify these mutations they were unable to determine the underlying mechanisms resulting in them.^[10]

The McDermott group in participation with other labs worked to find new treatment possibilities for Acute myeloid leukemia (AML), an aggressive cancer with a poor prognosis. They accomplished this by designing a CRISPR genome wide screening tool to locate areas in the genome that would be more susceptible to treatment in the AML cells. The research identified 492 essential genes to the function of the AML cells that would be accessible to being therapeutic targets. The group validated the obtained results by genetic and pharmacological inhibition on select genes. Inhibition of one of the selected genes, KAT2A, was able to suppress the growth of the AML cells across several genotypes will leaving noncancerous cells undamaged. The results from this study propose several promising therapeutic options for AML that will need to farther investigated.^[9]

参照

Cancer genome sequencing
The Cancer Genome Atlas and The Cancer Genome Anatomy Project at the National Cancer Institute.
International Cancer Genome Consortium
COSMIC cancer database

脚注・参考文献

^ ^a ^b ^c http://www.sanger.ac.uk/research/faculty/pcampbell/ Peter Campbell
^ Covell, David (2015). “Data Mining Approaches for Genomic Biomarker Development: Applications Using Drug Screening Data from the Cancer Genome Project and the Cancer Cell Line Encyclopedia”. PLOS ONE 10 (7): e0127433. Bibcode: 2015PLoSO..1027433C. doi:10.1371/journal.pone.0127433. PMC 4489368. PMID 26132924.
^ “The National Cancer Institute, Cancer Research UK, the Wellcome Trust Sanger Institute and the foundation Hubrecht Organoid Technology are to collaborate on the Human Cancer Models Initiative”. Chemistry and Industry 80 (7).
^ Garnett, Mathew J.; Edelman, Elena J.; Heidorn, Sonja J.; Greenman, Chris D.; Dastur, Anahita; Lau, King Wai; Greninger, Patricia; Thompson, I. Richard et al. (2012-03-29). “Systematic identification of genomic markers of drug sensitivity in cancer cells” (英語). Nature 483 (7391): 570–575. Bibcode: 2012Natur.483..570G. doi:10.1038/nature11005. ISSN 0028-0836. PMC 3349233. PMID 22460902.
^ Garnett, Mathew J.; McDermott, Ultan (2012-03-01). “Exploiting genetic complexity in cancer to improve therapeutic strategies”. Drug Discovery Today 17 (5–6): 188–193. doi:10.1016/j.drudis.2012.01.025. PMC 3672976. PMID 22342219.
^ Yang, Wanjuan; Soares, Jorge; Greninger, Patricia; Edelman, Elena J.; Lightfoot, Howard; Forbes, Simon; Bindal, Nidhi; Beare, Dave et al. (2013-01-01). “Genomics of Drug Sensitivity in Cancer (GDSC): a resource for therapeutic biomarker discovery in cancer cells”. Nucleic Acids Research 41 (D1): D955–D961. doi:10.1093/nar/gks1111. ISSN 0305-1048. PMC 3531057. PMID 23180760.
^ Jackson, Stephen P.; Durocher, Daniel (2013-03-07). “Regulation of DNA Damage Responses by Ubiquitin and SUMO” (英語). Molecular Cell 49 (5): 795–807. doi:10.1016/j.molcel.2013.01.017. ISSN 1097-2765. PMID 23416108.
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^ ^a ^b Tzelepis, Konstantinos; Koike-Yusa, Hiroko; Braekeleer, Etienne De; Li, Yilong; Metzakopian, Emmanouil; Dovey, Oliver M.; Mupo, Annalisa; Grinkevich, Vera et al. (2016). “A CRISPR Dropout Screen Identifies Genetic Vulnerabilities and Therapeutic Targets in Acute Myeloid Leukemia”. Cell Reports 17 (4): 1193–1205. doi:10.1016/j.celrep.2016.09.079. PMC 5081405. PMID 27760321.
^ ^a ^b Nik-Zainal, Serena; Alexandrov, Ludmil B.; Wedge, David C.; Van Loo, Peter; Greenman, Christopher D.; Raine, Keiran; Jones, David; Hinton, Jonathan et al. (2012-05-25). “Mutational Processes Molding the Genomes of 21 Breast Cancers”. Cell 149 (5): 979–993. doi:10.1016/j.cell.2012.04.024. PMC 3414841. PMID 22608084.
^ Weber, Julia; Öllinger, Rupert; Friedrich, Mathias; Ehmer, Ursula; Barenboim, Maxim; Steiger, Katja; Heid, Irina; Mueller, Sebastian et al. (2015-11-10). “CRISPR/Cas9 somatic multiplex-mutagenesis for high-throughput functional cancer genomics in mice” (英語). Proceedings of the National Academy of Sciences 112 (45): 13982–13987. Bibcode: 2015PNAS..11213982W. doi:10.1073/pnas.1512392112. ISSN 0027-8424. PMC 4653208. PMID 26508638.
^ Bruin, Elza C. de; McGranahan, Nicholas; Mitter, Richard; Salm, Max; Wedge, David C.; Yates, Lucy; Jamal-Hanjani, Mariam; Shafi, Seema et al. (2014-10-10). “Spatial and temporal diversity in genomic instability processes defines lung cancer evolution” (英語). Science 346 (6206): 251–256. Bibcode: 2014Sci...346..251D. doi:10.1126/science.1253462. ISSN 0036-8075. PMC 4636050. PMID 25301630.

外部リンク

Template:Wellcome Trust [[Category:サウス・ケンブリッジシャー]]

[:0-1] ttp://www.sanger.ac.uk/research/faculty/pcampbell/ Peter Campbell

[2] Covell, David (2015). “Data Mining Approaches for Genomic Biomarker Development: Applications Using Drug Screening Data from the Cancer Genome Project and the Cancer Cell Line Encyclopedia”. PLOS ONE 10 (7): e0127433. Bibcode: 2015PLoSO..1027433C. doi:10.1371/journal.pone.0127433. PMC 4489368. PMID 26132924.

[3] “The National Cancer Institute, Cancer Research UK, the Wellcome Trust Sanger Institute and the foundation Hubrecht Organoid Technology are to collaborate on the Human Cancer Models Initiative”. Chemistry and Industry 80 (7).

[4] Garnett, Mathew J.; Edelman, Elena J.; Heidorn, Sonja J.; Greenman, Chris D.; Dastur, Anahita; Lau, King Wai; Greninger, Patricia; Thompson, I. Richard et al. (2012-03-29). “Systematic identification of genomic markers of drug sensitivity in cancer cells” (英語). Nature 483 (7391): 570–575. Bibcode: 2012Natur.483..570G. doi:10.1038/nature11005. ISSN 0028-0836. PMC 3349233. PMID 22460902.

[5] Garnett, Mathew J.; McDermott, Ultan (2012-03-01). “Exploiting genetic complexity in cancer to improve therapeutic strategies”. Drug Discovery Today 17 (5–6): 188–193. doi:10.1016/j.drudis.2012.01.025. PMC 3672976. PMID 22342219.

[6] Yang, Wanjuan; Soares, Jorge; Greninger, Patricia; Edelman, Elena J.; Lightfoot, Howard; Forbes, Simon; Bindal, Nidhi; Beare, Dave et al. (2013-01-01). “Genomics of Drug Sensitivity in Cancer (GDSC): a resource for therapeutic biomarker discovery in cancer cells”. Nucleic Acids Research 41 (D1): D955–D961. doi:10.1093/nar/gks1111. ISSN 0305-1048. PMC 3531057. PMID 23180760.

[7] Jackson, Stephen P.; Durocher, Daniel (2013-03-07). “Regulation of DNA Damage Responses by Ubiquitin and SUMO” (英語). Molecular Cell 49 (5): 795–807. doi:10.1016/j.molcel.2013.01.017. ISSN 1097-2765. PMID 23416108.

[8] Qin, Le; Lai, Yunxin; Zhao, Ruocong; Wei, Xinru; Weng, Jianyu; Lai, Peilong; Li, Baiheng; Lin, Simiao et al. (2017-01-01). “Incorporation of a hinge domain improves the expansion of chimeric antigen receptor T cells”. Journal of Hematology & Oncology 10 (1): 68. doi:10.1186/s13045-017-0437-8. ISSN 1756-8722. PMC 5347831. PMID 28288656.

[:1-9] Tzelepis, Konstantinos; Koike-Yusa, Hiroko; Braekeleer, Etienne De; Li, Yilong; Metzakopian, Emmanouil; Dovey, Oliver M.; Mupo, Annalisa; Grinkevich, Vera et al. (2016). “A CRISPR Dropout Screen Identifies Genetic Vulnerabilities and Therapeutic Targets in Acute Myeloid Leukemia”. Cell Reports 17 (4): 1193–1205. doi:10.1016/j.celrep.2016.09.079. PMC 5081405. PMID 27760321.

[:2-10] Nik-Zainal, Serena; Alexandrov, Ludmil B.; Wedge, David C.; Van Loo, Peter; Greenman, Christopher D.; Raine, Keiran; Jones, David; Hinton, Jonathan et al. (2012-05-25). “Mutational Processes Molding the Genomes of 21 Breast Cancers”. Cell 149 (5): 979–993. doi:10.1016/j.cell.2012.04.024. PMC 3414841. PMID 22608084.

[11] Weber, Julia; Öllinger, Rupert; Friedrich, Mathias; Ehmer, Ursula; Barenboim, Maxim; Steiger, Katja; Heid, Irina; Mueller, Sebastian et al. (2015-11-10). “CRISPR/Cas9 somatic multiplex-mutagenesis for high-throughput functional cancer genomics in mice” (英語). Proceedings of the National Academy of Sciences 112 (45): 13982–13987. Bibcode: 2015PNAS..11213982W. doi:10.1073/pnas.1512392112. ISSN 0027-8424. PMC 4653208. PMID 26508638.

[12] Bruin, Elza C. de; McGranahan, Nicholas; Mitter, Richard; Salm, Max; Wedge, David C.; Yates, Lucy; Jamal-Hanjani, Mariam; Shafi, Seema et al. (2014-10-10). “Spatial and temporal diversity in genomic instability processes defines lung cancer evolution” (英語). Science 346 (6206): 251–256. Bibcode: 2014Sci...346..251D. doi:10.1126/science.1253462. ISSN 0036-8075. PMC 4636050. PMID 25301630.

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