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Chemoradiotherapy resistance and clonal evolution of esophageal cancer genome and immunoreaction

Research Project

Project/Area Number 19K08123
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 52040:Radiological sciences-related
Research InstitutionNational Cancer Center Japan (2020-2022)
Kyushu University (2019)

Principal Investigator

Hirata Hidenari  国立研究開発法人国立がん研究センター, 東病院, 医員 (90721267)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 新井田 厚司  東京大学, 医科学研究所, 講師 (00772493)
吉武 忠正  九州大学, 大学病院, 講師 (40452750)
松本 圭司  九州大学, 医学研究院, 助教 (40467907)
浅井 佳央里  九州大学, 大学病院, 助教 (40635471)
鶴丸 大介  九州大学, 大学病院, 助教 (90419565)
西牟田 雄祐  独立行政法人国立病院機構(九州がんセンター臨床研究センター), その他部局等, 消化器・内視鏡科医師 (10635220)
塩山 善之  九州大学, 医学研究院, 共同研究員 (10323304)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2021: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Keywords放射線治療 / クローン進化 / 化学放射線療法 / 遺伝子変異 / 食道癌 / 免疫ゲノミクス
Outline of Research at the Start

食道癌に対する化学放射線治療(CRT)は高頻度に再発し、耐性メカニズムの解明は喫緊の課題である。再発のドライバーとなる耐性クローンを捉えるため、①食道癌ゲノムと②腫瘍免疫応答の腫瘍内多様性の変遷(CRT前~再発)を次世代シーケンサーで評価し、両者を統合解析する。ゲノム変異・免疫微小環境の相互作用を時空間で解析し、CRT後に遺残した耐性クローンが再増殖・再発に至る「クローン進化」の様相を明らかにする。CRT耐性クローンの起源や特徴、再発に至るメカニズムを解明することで、治療標的を発見し、CRT耐性克服につなげたい。

Outline of Final Research Achievements

Focusing on spatial and temporal intratumor heterogeneity and immune reaction in esophageal cancer, we revealed the mutation process in chemoradiotherapy (CRT)-resistant clones and the clinical relevance of genetic alterations. In multi-region sequencing of pretreatment and locally recurrent lesions from five cases, most driver gene-altered clones remained after CRT, while few driver gene alterations were acquired at recurrence. When comparing the genetic profile of responders (n = 17) with non-responders (n = 16), we demonstrated that focal copy-number gain at the MYC locus was associated with resistance to CRT.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

化学放射線療法(Chemoradiotherapy, CRT)は食道がんの有効な治療法の一つだが、高頻度に再発することが治療成績の向上を阻み、臨床上の問題である。CRT抵抗性の原因を解明することは学術的重要性のみならず、社会的意義も大きいと考えられる。本研究はCRTを施行した臨床試料のゲノム解析を行い、CRT抵抗性の原因の一端を明らかにした。本研究の成果はCRT抵抗性の理解を深め、がんゲノム情報に基づくCRTの個別化医療・精密医療の開発や、難治性食道がんの新たな治療開発につながると期待される。

Report

(5 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2022 2021 2019

All Journal Article (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (9 results) (of which Invited: 6 results)

  • [Journal Article] The Evolving Genomic Landscape of Esophageal Squamous Cell Carcinoma Under Chemoradiotherapy.2021

    • Author(s)
      Hirata H,...Masuda T, Saito T, Kageyama SI, Motomura Y, Ito S, Yoshitake T, Tsurumaru D, Nishimuta Y, Yokoyama A, Hasegawa T, Chiba K, Shiraishi Y, Du J, Miura F, Morita M, Toh Y, Hirakawa M, Shioyama Y, Ito T, Akimoto T, Miyano S, Shibata T, Mori M, Suzuki Y, Ogawa S, Ishigami K, Mimori K.
    • Journal Title

      Cancer Res.

      Volume: 81(19) Issue: 19 Pages: 4926-4938

    • DOI

      10.1158/0008-5472.can-21-0653

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 化学放射線療法を受けた食道扁平上皮癌ゲノムのクローン進化の解明2022

    • Author(s)
      平田 秀成
    • Organizer
      日本放射線腫瘍学会第35回学術大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 放射線治療を含むがん治療抵抗性をもたらす遺伝子異常の同定と抵抗性克服を目指すトランスレーショナルリサーチ2022

    • Author(s)
      平田 秀成、三森 功士、秋元 哲夫
    • Organizer
      第81回日本癌学会学術総会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] The evolving genomic landscape of esophageal squamous cell carcinoma resistant to chemoradiotherapy2021

    • Author(s)
      Hirata H, Niida A, Sugimachi K, Masuda T, Kageyama SI, Motomura Y, Akimoto T, Mimori K.
    • Organizer
      第80回日本癌学会学術総会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 化学放射線療法へ抵抗性を示す食道扁平上皮癌のゲノム進化2021

    • Author(s)
      平田秀成、影山俊一郎、中村匡希、平野靖弘、北條秀博、茂木厚、全田貞幹、塩山義之、石神康生、三森功士、秋元哲夫
    • Organizer
      第58回日本放射線腫瘍学会生物部会学術大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 化学放射線治療耐性を生む食道癌ゲノムのクローン進化2021

    • Author(s)
      平田秀成、新井田厚司、塩山義之、三森功士
    • Organizer
      第1回日本癌学会若手の会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 化学放射線治療耐性を生む食道扁平上皮癌ゲノムのクローン進化の解析2019

    • Author(s)
      平田 秀成, 新井田 厚司, 増田 隆明, 塩山 善之, 森田 勝, 本田 浩, 藤 也寸志, 三森 功士
    • Organizer
      第73回日本食道学会学術集会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] Clonal evolution in relapsed esophageal cancer following chemoradiotherapy2019

    • Author(s)
      平田 秀成, 新井田 厚司, 塩山 善之, 三森 功士
    • Organizer
      第78回日本癌学会学術総会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] Mutational dynamics and clonal evolution in esophageal cancer following chemoradiotherapy2019

    • Author(s)
      Hirata H, Niida A, Shioyama Y, Mimori K.
    • Organizer
      日本放射線影響学会第62回大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] がんゲノム医療・トランスレーショナルリサーチがもたらす放射線治療の展望2019

    • Author(s)
      平田秀成
    • Organizer
      日本放射線腫瘍学会第32回学術大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Invited

URL: 

Published: 2019-04-18   Modified: 2024-01-30  

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