Development of a new proton nuclear magnetic resonance analysis method incorporating Modal analysis using serum samples for diagnosis of pancreatic and cholangiocarcinoma patients

Research Project

Project/Area Number	19K07752
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 50020:Tumor diagnostics and therapeutics-related
Research Institution	Kyoto University
Principal Investigator	Ito Takashi 京都大学, 医学研究科, 特定病院助教 (10378656)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	小池薫京都大学, 医学研究科, 名誉教授 (10267164) 増井俊彦京都大学, 医学研究科, 准教授 (20452352) 上本伸二滋賀医科大学, 医学部, 学長 (40252449) 平川慶子日本医科大学, 医学部, 非常勤講師 (30165162) 柚木知之京都大学, 医学研究科, 准教授 (50639094) 金涌佳雅日本医科大学, 大学院医学研究科, 大学院教授 (80465343)
Project Period (FY)	2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status	Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help	¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000) Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000) Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000) Fiscal Year 2019: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords	NMRモード解析 / 膵がん / 胆管がん / 膵癌 / 早期診断 / MNR / NMR / 胆管癌 / 血清 / 早期発見 / 振動解析 / NMR解析法
Outline of Research at the Start	近年本邦では高齢化とともに消化器がんが増加しており、その中でも膵臓がん・胆管がんは根治に困難を極めるがんである。しかしこのような最難治がんにおいても、早期診断さえできれば良好な予後が期待できる。従って、膵臓がん・胆管がんの根治のカギは、早期診断を可能とする、簡便かつ精度の高い検査法の開発である。従来のメタボロミクス、腫瘍マーカー、遺伝子検査等と発想が異なる技術を用い、超分子レベルで血清のNMRモード解析を行う点、血清の性質をNMRモードという物理量で評価し、信頼性の高い血清検査法が開発できれば、両がんの予後改善に大きく寄与する。
Outline of Final Research Achievements	With the NMR modal analysis of 128 healthy volunteer serum samples, we were able to discriminate between younger (40 years or younger) and older (65 years or older) patients with higher discrimination ability than conventional NMR methods (R2 = 0.994, Q2 = 0.936). The pre-surgical serum could also discriminate between pancreatic cancer and non-cancer patients (R2 = 0.989, Q2 = 0.948) and between pancreatic cancer and patients with poor prognosis (R2 = 0.989, Q2 = 0.914) with higher usefulness than conventional serum tumor markers.
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	本法は、従来のNMRメタボロミクスなどの化学分析とは全く異なる、物性分析による血清検査法である点が特徴であり、従来困難であった膵臓がん、胆管がんの血清診断法を、全く新たな手法で開発する点に独自性があり創造性のある研究である。本法は膵がん、胆道がんにおいて非がん患者との判別ができ、治療予後不良群の特定のみならず、治療選択肢に直接関わるリンパ節転移などの因子を、外科治療前に血清を用いて非侵襲的に予測できる可能性が示唆された。