Verification of microsatellite instability status evaluated by cancer gene panel testing and clinical significance in the drug treatment for gastric cancer

• Project/Area Number: 19K09165
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 55020:Digestive surgery-related
• Research Institution: Niigata University
• Principal Investigator: Hanyu Takaaki 新潟大学, 医歯学総合病院, 講師 (50719705)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 奥田 修二郎 新潟大学, 医歯学系, 教授 (00512310) ; 永橋 昌幸 新潟大学, 医歯学総合研究科, 客員研究員 (30743918) ; 市川 寛 新潟大学, 医歯学系, 助教 (50721875) ; 石川 卓 新潟大学, 医歯学総合病院, 准教授 (70586940) ; 小杉 伸一 新潟大学, 医歯学総合病院, 特任教授 (90401736) ; 加納 陽介 新潟大学, 医歯学総合病院, 助教 (90745580) ; 油座 築 新潟大学, 医歯学総合病院, 専任助教 (00745565)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2021)
• Budget Amount: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000); Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2019: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
• Keywords: 胃癌 / マイクロサテライト不安定性 / ミスマッチ修復タンパク質 / 免疫組織化学染色 / PD-L1 / nivolumab / tumor mutation burden / DNAミスマッチ修復機構

Outline of Research at the Start

DNAミスマッチ修復機構（MMR）の破綻によるマイクロサテライト不安定性（MSI）は癌の薬物治療に関わり、Precision Medicineにおいて重要な遺伝子異常として着目されている。癌遺伝子解析パネルは複数の遺伝子変異と同時にMSIも解析し得る。しかし、胃癌における癌遺伝子解析パネルによるMSI解析の精度および胃癌薬物治療における臨床的意義は不明である。本研究では癌遺伝子解析パネルによるMSI解析の精度を、ベセスダパネルMSI検査や免疫組織化学で同定されるMMR遺伝子異常と比較することで明らかにし、胃癌術前・術後補助化学療養や免疫療法の治療効果とMSIとの関連を明らかにする。

Outline of Final Research Achievements

Cancer gene panel can concurrently assess microsatellite instability (MSI) and tumor mutation burden. The accuracy of MSI assessment by cancer gene panel in gastric cancer is unknown. In this study, we demonstrated that the accuracy of MSI assessment by cancer gene panel is high and may be useful in the selection of patients who are candidates for immunotherapy, including pembrolizumab. We also found that the tumor mutation burden assessed by the cancer gene panel was associated with the therapeutic effect of nivolumab immunotherapy.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では、現在保険診療として臨床使用されている癌遺伝子解析パネルを用い、胃癌におけるマイクロサテライト不安定性(MSI)解析の精度が高いことを明らかにした。
がん遺伝子解析パネルは癌の発育進展に重要な複数のドライバー遺伝子で構成され、MSIも含めて包括的に遺伝子異常を評価できるため、今後の胃癌薬物治療の最適化に必要不可欠なツールである。本研究では、免疫治療に効果の高い症例を選択することにも役立つ可能性が示唆されており、今後の癌遺伝子パネル検査の適応拡大や胃癌治療の発展のために重要な知見を得ることが出来た。

Research Products

• [Presentation] Association between MSI using oncogene panel for gastric cancer and mismatch repair gene expression (2020)
  • Author(s): Takaaki Hanyu, Hiroshi Ichikawa, Yosuke Kano, Takashi Ishikawa, Yusuke Muneoka, Daisuke Motegi, Yoshifumi Shimada, Masayuki Nagahashi, Jun Sakata, Toshifumi Wakai
  • Organizer: 第93回日本胃癌学会総会
• [Presentation] Genomic alteration spectrum and future direction of targeted therapy for gastric cancer (2019)
  • Author(s): Hiroshi Ichikawa, Hiroshi Yabusaki, Takaaki Hanyu, Yoshifumi Shimada, Masayuki Nagahashi, Jun Sakata, Takashi Kobayashi, Satoru Nakagawa, Hitoshi Kameyama, Toshifumi Wakai
  • Organizer: 第74回日本消化器外科学会総会
• [Presentation] Tumor location and alteration spectrum of actionable genes in gastroesophageal cancer (2019)
  • Author(s): Hiroshi Ichikawa, Yoshifumi Shimada, Masayuki Nagahashi, Takaaki Hanyu, Yosuke Kano, Yusuke Muneoka, Takashi Ishikawa, Yuki Hirose, Kohei Miura, Jun Sakata, Takashi Kobayashi, Satoru Nakagawa, Hiroshi Yabusaki, Hitoshi Kameyama, Toshifumi Wakai
  • Organizer: 第57回日本癌治療学会学術集会