東京大学など、乳がん・肺がん微小検体に対応した新規メチル化解析技術「t-nanoEM法」を開発
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東京大学、聖マリアンナ医科大学、国立がん研究センターの共同研究グループは、わずか8ナノグラムのDNAから染色体上の狙った部分の長鎖DNAのメチル化状態を高精度に検出できる新手法「t-nanoEM法」を開発した。
この技術により、乳がんや肺がん組織の微細領域におけるDNAメチル化変化を詳細に解析することが可能となり、微小検体からの精密ながん分子診断への応用が期待される。
概要
研究チームは、東京大学の鈴木穣教授・関真秀特任准教授、聖マリアンナ医科大学の津川浩一郎教授、国立がん研究センター東病院の坪井正博外科長らによる共同研究体制で、新しいDNAメチル化解析法「t-nanoEM法」を開発した。
本手法は、従来のnanoEM法に標的DNAを取得するハイブリキャプチャー技術を組み合わせたもので、少量のDNAから染色体上の長い領域を選択的に高深度で解析できる。これにより、これまで技術的に困難であった微小がん検体からの高精度なメチル化解析を実現した。
研究の意義と今後の応用
DNAメチル化は遺伝子発現制御に関わる主要なエピゲノム修飾であり、がん発生や進展に深く関与する。t-nanoEM法では、微量DNAから長鎖メチル化情報を高解像度で取得でき、がん特異的なメチル化異常を個体レベルで検出可能となった。
特に、父母由来の相同染色体の間でのメチル化パターン差や、突然変異を持つDNA分子に特異的なエピゲノム変化を同時に解析できる点が画期的である。
- 対象疾患：乳がん、肺がん
- 検体量：8ナノグラム（極微量）
- 技術構成：nanoEM法 × ハイブリキャプチャー法
- 解析装置：ナノポアシークエンサー（ロングリードDNA解析）
- 応用可能性：がん診断、がん進展マーカー探索、個別化医療への展開
科学的背景
DNAメチル化は、がんの初期段階から進行期まで多様な遺伝子領域で異常が生じることが知られている。
本研究では、ナノポア技術を活用し、DNAの「一本鎖」単位でのメチル化解析を可能にした。これにより、これまでの短鎖DNA中心の解析手法では把握しづらかった「染色体単位でのエピゲノム構造変化」を可視化できる。
AIによる研究インパクト評価
評価（参考）： ★★★★★
t-nanoEM法は、次世代がん診断におけるブレークスルー技術と位置付けられる。微量検体から高精度のエピゲノム情報を取得できる点は、臨床検体や生検サンプルの有効利用を大きく前進させる。
将来的には、がん早期診断・再発予測・治療抵抗性のメカニズム解明など、公衆衛生的にも応用範囲が広いと評価できる。
論文情報
- 雑誌名：Cell Reports Methods
- 論文タイトル：Targeted long-read methylation analysis using hybridization capture suitable for clinical specimens
- DOI：10.1016/j.crmeth.2025.101215
- 掲載日：2025年11月4日
- 著者：Keisuke Kunigo, Masahide Seki, Yutaka Suzuki ほか17名
- 研究助成：科研費・AMED・ASPIREほか複数プロジェクト支援
3言語要約／Multilingual Summaries
🌍 English Summary
A research team from the University of Tokyo, St. Marianna University School of Medicine, and the National Cancer Center Japan has developed the “t-nanoEM” method — a targeted long-read methylation analysis that enables epigenetic profiling from as little as 8 nanograms of DNA, suitable for small cancer biopsy samples.
🇨🇳 中文摘要
东京大学、圣玛丽安娜医科大学和日本国立癌症中心联合开发了t-nanoEM方法，可从仅8纳克DNA中检测染色体特定区域的长链DNA甲基化，实现微小癌症样本的高分辨率表观遗传分析。
🇮🇳 हिन्दी सारांश
टोक्यो विश्वविद्यालय और नेशनल कैंसर सेंटर जापान के शोधकर्ताओं ने “t-nanoEM” तकनीक विकसित की है, जो केवल 8 नैनोग्राम डीएनए से लंबी श्रृंखला वाले डीएनए मिथाइलेशन का विश्लेषण कर सकती है — सूक्ष्म कैंसर नमूनों के लिए उपयुक्त।
