Comprehensive analysis of gut microbiome and epigenetic changes in esophageal cancer.
| Project/Area Number |
17H04273
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Research Field |
General surgery
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
馬場 祥史 熊本大学, 病院, 特任講師 (20599708)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
美馬 浩介 熊本大学, 病院, 非常勤診療医師 (00546559)
澤 智裕 熊本大学, 大学院生命科学研究部(医), 教授 (30284756)
吉田 直矢 熊本大学, 病院, 特任准教授 (60467983)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2019)
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| Budget Amount *help |
¥17,030,000 (Direct Cost: ¥13,100,000、Indirect Cost: ¥3,930,000)
Fiscal Year 2019: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2018: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000)
Fiscal Year 2017: ¥6,110,000 (Direct Cost: ¥4,700,000、Indirect Cost: ¥1,410,000)
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| Keywords | microbiome / 食道癌 / 16S rRNA シークエンス / LNE-1 / LINE-1 / Fusobacterium nucleatum / Fusobacterium / epigenetics / esophageal cancer |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、食道癌データバンクを用いて、食道癌におけるMicrobiome（ヒト微生物叢）とエピジェネティック変化(LINE-1≒ゲノム全体のメチル化)の関連を網羅的に解析し、革新的なbiomarkerを開発することである。Fusobacteriumは主に口腔内に生息するmicrobiomeの一種で、一般的には歯周病の原因菌として知られている。これまで、Fusobacterium nucleatum陽性食道癌症例は有意に予後不良であり、Fusobacterium nucleatumが食道癌の進展・浸潤に関与していることを報告している。
今回、300例以上のデータバンクを用いた追加解析によってFusobacterium nucleatum 陽性食道癌症例はLINE-1メチル化レベルが有意に低いことが明らかになった。次に、そのメカニズム解析を行うために、まずはLINE-1メチル化とLINE-1増幅・転位との関係を評価した。消化器癌300例以上を解析したところ、LINE-1低メチル化症例では有意にLINE-1増幅が認められた。今後は、癌特異的なLINE-1転位部位の検索を次世代シーケンサーを用いて行っていく。
また、Fusobacterium nucleatumが癌細胞のAutophagyを誘導することも明らかになっており、今後はLINE-1メチル化・増幅との関連も検証していく。また、腫瘍免疫との関連についても検証を進めており、腫瘍浸潤リンパ球、PD-L1発現、IDO1発現などについても網羅的に検討している。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究の目的は、食道癌データバンクを用いて、食道癌におけるMicrobiome（ヒト微生物叢）とエピジェネティック変化(LINE-1≒ゲノム全体のメチル化)の関連を網羅的に解析し、革新的なbiomarkerを開発することである。
今回、300例以上のデータバンクを用いた追加解析によってFusobacterium nucleatum 陽性食道癌症例はLINE-1メチル化レベルが有意に低いことが明らかになった。次に、そのメカニズム解析を行うために、まずはLINE-1メチル化とLINE-1増幅・転位との関係を評価した。消化器癌300例以上を解析したところ、LINE-1低メチル化症例では有意にLINE-1増幅が認められることが明らかになった。このように、研究はおおむね順調に進捗している。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、LINE-1増幅に関しては、“癌特異的なLINE-1転位部位の検索”を次世代シーケンサーを用いて行っていく予定としている。その条件設定等は順調に進んでおり、継続して研究を推進する。
また、腸内細菌Fusobacterium nucleatumが癌細胞のAutophagyを誘導することも明らかになっており、今後はLINE-1メチル化・増幅との関連も検証していく。また、腫瘍免疫との関連についても検証を進めており、腫瘍浸潤リンパ球、PD-L1発現、IDO1発現などについても網羅的に検討している。腫瘍免疫に関する予備実験（免疫染色、FACSなど）も順調に進んでおり、それらの統合解析を随時行っていく方針である。
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Report
(2 results)
Research Products
(9 results)
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[Journal Article] IDO1 Expression Is Associated With Immune Tolerance and Poor Prognosis in Patients With Surgically Resected Esophageal Cancer2018
Author(s)
Kiyozumi Y, Baba Y, Okadome K, Yagi T, Ishimoto T, Iwatsuki M, Miyamoto Y, Yoshida N, Watanabe M, Komohara Y, Baba H.
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Journal Title
Annals of Surgery
Volume: Mar 27
Pages: 1-1
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] LINE-1 methylation level and local immune response in esophageal cancer2018
Author(s)
Yoshifumi Baba、Keisuke Kosumi, Daichi Nomoto, Kazuo Okadome, Taisuke Yagi, Yuki Kiyozumi, Kojiro Eto, Yukiharu Hiyoshi, Takatsugu Ishimoto, Masaaki Iwatsuki, Shiro Iwagami, Yuji Miyamoto, Naoya Yoshida, Hideo Baba
Organizer
The International Society for Disease of the Esophagus(ISDE)
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