TN breast cancer histological analysis using the next generation PCR to create cancer gene panel testing

• Project/Area Number: 19K07456
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 49020:Human pathology-related
• Research Institution: Gunma University
• Principal Investigator: OYAMA TETSUNARI 群馬大学, 大学院医学系研究科, 教授 (50233622)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 片山 彩香 群馬大学, 大学院医学系研究科, 助教 (60815695)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2021)
• Budget Amount: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000); Fiscal Year 2021: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000); Fiscal Year 2020: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2019: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
• Keywords: 乳癌 / トリプルネガティブ / 次世代PCR / パネル診断 / 病理組織 / TN乳癌 / 新規遺伝子 / デジタル画像 / AI / 次世代シークエンサー / PDL-1 / TILs / fibrillin2 / トリプルネガティブ乳癌 / 組織マイクロアレイ / 次世代セークエンサー

Outline of Research at the Start

研究者らは人体病理の新しい手法として次世代シークエンサーを使ったバイオマーカーの検索にtissue microarry (TMA)を用いた免疫組織学的検証を連動させる研究を実施してきた。今回トリプルネティブ（TN)乳がんという、ER,PgR,HER2陰性のホルモン、分子標的治療の無効な乳癌に関して、上記の研究を継続しながら得られたマーカーとして得られた候補遺伝子の機能解析とその分類を、病理組織学的研究と合わせて行う。最終的にはTN乳癌の亜分類、実際の病理診断への応用、新たな治療シーズの開発に貢献することを目的としている。

Outline of Final Research Achievements

The new molecular candidates targeting TNBC were selected from 23,609 genes using　transcriptome analysis in breast cancer cell lines, shRNA library targeting the TNBC cell lines and a public database of transcriptome analysis in normal tissues. The seven candidates selected were associated with TNBC viability and expressed highly in TNBC cells compared with their expression in non TNBC cells and in normal tissues. Using the selected genes, we tried to create new “panel” diagnosis methods of TNBC and histological characteristics of the new classified TNBC.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

TN乳癌は多様な種類の癌を含む一群で、ホルモン療法、分子標的療法抵抗性で、特に治療に関連した組織学的亜分類を見出すことが重要である。今回TN乳癌に関連する複数の遺伝子を見出し、臨床病理学的検討を加え、できればパネル診断まで発展できればと研究を進めた。今後の方針として、候補遺伝子の多重染色とAIを用いた解析が必要と考える。

Research Products

• [Journal Article] Association of L-type amino acid transporter 1 (LAT1) with the immune system and prognosis in invasive breast cancer. (2022)
  • Author(s): Sasagu Kurozumi, Kyoichi Kaira, Hiroshi Matsumoto, Masafumi Kurosumi, Takehiko Yokobori, Yoshikatsu Kanai, Chikako Sekine, Chikako Honda, Ayaka Katayama, Mio Furuya, Sho Shiino, Takaya Makiguchi, Nigel P Mongan, Emad A Rakha, Tetsunari Oyama, Takaaki Fujii, Ken Shirabe, Jun Horiguchi
  • Journal Title: Scientific reports Volume: 12(1） Issue: 1
  • DOI: 10.1038/s41598-022-06615-8
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Prognostic value of tumor-infiltrating lymphocytes in estrogen receptor-positive and human epidermal growth factor receptor 2-negative breast cancer. (2021)
  • Author(s): Chikako Honda, Sasagu Kurozumi, Ayaka Katayama, Bishoy Hanna-Khalil, Kei Masuda, Yuko Nakazawa, Misato Ogino, Sayaka Obayashi, Reina Yajima, Takaya Makiguchi, Tetsunari Oyama, Jun Horiguchi, Ken Shirabe, Takaaki Fujii
  • Journal Title: Molecular and clinical oncology Volume: 15 252 Issue: 6 Pages: 1-6
  • DOI: 10.3892/mco.2021.2414
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] VEGF-A Is Associated With the Degree of TILs and PD-L1 Expression in Primary Breast Cancer. (2020)
  • Author(s): Fujii T, Hirakata T, Kurozumi S, Tokuda S, Nakazawa Y, Obayashi S, Yajima R, Oyama T, Shirabe K.
  • Journal Title: In Vivo. Volume: 34(5) Issue: 5 Pages: 2641-2646
  • DOI: 10.21873/invivo.12082
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] FDG uptake reflects breast cancer immunological features: the PD-L1 expression and degree of TILs in primary breast cancer. (2020)
  • Author(s): Hirakata T, Fujii T, Kurozumi S, Katayama A, Honda C, Yanai K, Tokuda S, Nakazawa Y, Obayashi S, Yajima R, Kaira K, Oyama T, Shirabe K.
  • Journal Title: Breast Cancer Res Treat Volume: 181 Issue: 2 Pages: 331-338
  • DOI: 10.1007/s10549-020-05619-0
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Carboxypeptidase A4 accumulation is associated with an aggressive phenotype and poor prognosis in triple-negative breast cancer (2019)
  • Author(s): Handa Tadashi、Katayama Ayaka、Yokobori Takehiko、Yamane Arito、Fujii Takaaki、Obayashi Sayaka、Kurozumi Sasagu、Kawabata-Iwakawa Reika、Gombodorj Navchaa、Nishiyama Masahiko、Asao Takayuki、Shirabe Ken、Kuwano Hiroyuki、Oyama Tetsunari
  • Journal Title: International Journal of Oncology Volume: Mar;54(3) Pages: 833-844
  • DOI: 10.3892/ijo.2019.4675
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Presentation] 形態病理と分子病理の新たな展望(Exploring the key molecular drivers of TILs in breast cancer using a novel machine learning platform) (2021)
  • Author(s): 本田 周子, 黒住 献, 片山 彩香, 横堀 武彦, 成澤 瑛理子, 中澤 祐子, 荻野 美里, 尾林 紗弥香, 矢島 玲奈, Ball Graham, 堀口 淳, 小山 徹也, 藤井 孝明, 浅尾 高行, 調 憲
  • Organizer: 日本乳癌学会総会プログラム抄録集 29回
• [Presentation] AI診断の新たな展望 乳がんの分子病理学的特徴の解明のためのデジタルテクノロジーを用いた新たな医学研究手法の開発 (2021)
  • Author(s): 黒住 献, 本田 周子, 片山 彩香, 渡辺 由佳子, 関根 速子, 川端 麗香, 横堀 武彦, Graham Ball, 藤井 孝明, 浅尾 高行, 小山 徹也, 堀口 淳
  • Organizer: 日本乳癌学会総会プログラム抄録集 29回
• [Presentation] 乳癌における形態学的特徴から遺伝子発現レベルを予測できる人工知能システムの開発 (2021)
  • Author(s): 渡辺 由佳子, 黒住 献, 横堀 武彦, 本田 周子, 増田 恵, 成澤 瑛理子, 関根 速子, 吉良 元, 小山 徹也, 藤井 孝明, 堀口 淳, 佐伯 浩司, 調 憲, 浅尾 高行
  • Organizer: 日本外科学会定期学術集会抄録集 121回
• [Presentation] Triple negative breast cancer(TNBC)における新規治療標的候補Fibrillin 2 (FBN2)発現の臨床的意義 (2020)
  • Author(s): 金澤彩乃 小山徹也 他
  • Organizer: 第109回日本病理学会総会