Study on clinical significance as the pancreatic cancer high-risk group by salivary metabolomics analysis for diabetes patients

• Project/Area Number: 20K07633
• 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: University of Yamanashi
• Principal Investigator: 川井田 博充 山梨大学, 大学院総合研究部, 准教授 (00345711)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 板倉 淳 山梨大学, 大学院総合研究部, 特任准教授 (10252032) ; 市川 大輔 山梨大学, 大学院総合研究部, 教授 (20347446) ; 杉本 昌弘 東京医科大学, 医学部, 教授 (30458963) ; 河野 寛 山梨大学, 大学院総合研究部, 特任准教授 (40322127) ; 細村 直弘 山梨大学, 大学院総合研究部, 助教 (60402070) ; 雨宮 秀武 山梨大学, 大学院総合研究部, 助教 (70377547)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2025-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2022)
• Budget Amount: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000); Fiscal Year 2024: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2022: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2021: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2020: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
• Keywords: メタボローム / 糖尿病 / スクリーニング / 膵癌 / 膵臓癌 / 唾液 / 新規糖尿病

Outline of Research at the Start

膵癌は初期に自覚症状がなく大部分が進行時に発見されるため、生存率が他の癌に比べ極めて低い。このため簡単で侵襲の少ないスクリーニング方法の確立が急務である。これまでの唾液の代謝物の解析で、膵癌の早期でも変化する代謝産物を見出してきた。本研究では、これらの基礎研究に基づく臨床研究を行うと同時に、より高精度の検出方法を開発する。臨床的観点では、近年欧米で糖尿病患者の一部が膵癌ハイリスクグループであるとする疫学調査、研究が行われ報告されていることから、日本人に多い糖尿病患者を対象に膵癌スクリーニングシステムの構築を図る。

Outline of Annual Research Achievements

今年度は、データの精度を向上のため、昨年開発した数理モデル、すなわちサポート・ベクター・マシーンと定量的決定木Adtree (Alternative decision tree)の組み合わせにより、相関に関係なく幅広い変数を同時に考慮して、高精度に識別する数理モデルを用いて多施設の複数データを分割し、シミュレートした評価試験を行い、またデータ解析上での評価試験も多数行った。具体的には最初に同一検体を何度も測定し、測定装置におけるデータのバラつきを確認し、これらを仮想的にノイズとしてデータ付加し、それでも精度が劣化しにくいモデルを開発した。クロスバリデーション試験やブートストラップ検定も実施し、ノイズに強いロバストなモデルを構築した。
大規模検診センターにおける実臨床応用に向けて、本研究用検体採取キッット（Salivachecker）の導入を行い、倫理上の問題、運用上（採取・保管・輸送・解
析・精度・結果のフィードバック・患者のフォローアップ）に問題ない事を確認された。COVID-19の影響で、大規模スクリーニングの開始には至らなかったため、次年度には膵癌のハイリスクグループである糖尿病患者を中心に大規模スクリーニングを開始すべく準備を進めるている。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

COVID-19の影響で、連携検診センターでの検診業務の大幅な縮小、本スクリーニングシステム運用の制限があったため。また本学内の人事異動等により、スタッフの刷新が必要であったため。

Strategy for Future Research Activity

本年度は検体採取キット（Saliverchecher）の導入と運用の安全が確認できたため、次年度では膵癌のハイリスクグループである糖尿病患者を対象にスクリーニング検査参加を積極的にリクルートし、中規模スクリーニングでの有用性を検証し、大規模スクリーニングに向けたエビデンスとする。

Research Products

• [Journal Article] Anastomosis technique for pancreatojejunostomy and early removal of drainage tubes may reduce postoperative pancreatic fistula (2020)
  • Author(s): Kawaida H, Kono H, Amemiya H, Hosomura N, Watanabe M, Saito R, Nakata Y, Shoda K, Shimizu H, Furuya S, Akaike H, Kawaguchi Y, Sudo M, Matusda M, Itakura J, Fujii H, Ichikawa D.
  • Journal Title: World Journal of Surgical Oncology Volume: 12;18(1) Issue: 1 Pages: 295-295
  • DOI: 10.1186/s12957-020-02067-4
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Early Drain Removal Regardless of Drain Fluid Amylase Level Might Reduce Risk of Postoperative Pancreatic Fistula (2020)
  • Author(s): HIROMICHI KAWAIDA, HIROSHI KONO, HIDETAKE AMEMIYA, NAOHIRO HOSOMURA, YUDAI HIGUCHI, TAKASHI NAKAYAMA, ISAMU TSUKAHARA, RYO SAITO, NAOKI ASHIZAWA, YUUKI NAKATA, KATSUTOSHI SHODA, HIROKI SHIMIZU, SHINJI FURUYA, HIDENORI AKAIKE, YOSHIHIKO KAWAGUCHI, MAKOTO SUDO, JUN ITAKURA, HIDEKI FUJII and DAISUKE ICHIKAWA
  • Journal Title: ANTICANCER RESEARCH Volume: 41(1) Issue: 1 Pages: 403-408
  • DOI: 10.21873/anticanres.14789
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] miR-99a-5p as Possible Diagnostic and Prognostic Marker in Patients With Gastric Cancer (2020)
  • Author(s): Saito R, Maruyama S, Kawaguchi Y, Akaike H, Shimizu H, Furuya S, Kawaida H, Ichikawa D.
  • Journal Title: Journal of Surgical Research Volume: 250 Pages: 193-199
  • DOI: 10.1016/j.jss.2020.01.004
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Postoperative Complications have Minimal Impact on Long-Term Prognosis in Immunodeficient Patients with Esophageal Cancer (2020)
  • Author(s): Maruyama S, Kawaguchi Y, Akaike H, Shoda K, Saito R, Shimizu H, Furuya S, Hosomura N, Amemiya H, Kawaida H, Sudo M, Inoue S, Kono H, Ichikawa D.
  • Journal Title: Ann Surg Oncol Volume: 27(8) Issue: 8 Pages: 3064-3070
  • DOI: 10.1245/s10434-020-08245-8
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Mortality calculator as a possible prognostic predictor of overall survival after gastrectomy in elderly patients with gastric cancer (2020)
  • Author(s): Akaike H, Kawaguchi Y, Maruyama S, Shoda K, Saito R, Furuya S, Hosomura N, Amemiya H, Kawaida H, Sudoh M, Inoue S, Kohno H, Ichikawa D.
  • Journal Title: World J Surg Oncol. Volume: 30;18(1) Pages: 283-283
• [Presentation] Analysis of saliva metabolites to develop early detection system for pancreatic cancer (2020)
  • Author(s): Itakura J., Sugimoto M., Sunamura M., Saito R., Hosomura N., Amemiya H., Kawaida H., Okamoto H., Kouno H., Ichikawa D., Ootaka M., Yoda Y., Shindo H., Takano S. , Fukazawa M., Satou T.
  • Organizer: 52nd Meeting of the European Pancreatic Club
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 膵癌術後再発症例に対するNab-Paclitaxel＋Gemcitabine有効症例の検討と2nd lineとしてのmFOLFIRINOXの効果 (2020)
  • Author(s): 川井田博充，細直弘，雨宮秀武，塚原 勇，齋藤 亮，清水 浩紀，古屋信二，赤池英憲，河口賀彦，須藤 誠，河野 寛，進藤浩子，高橋 英，高野 伸二，深澤光晴，板倉 淳，藤井秀樹，市川大輔
  • Organizer: 第106回日本消化器病学会総会
• [Presentation] Soft pancreas症例の膵液漏減少に向けての当科の膵空腸吻合⽅法と周術期管理の取り組み (2020)
  • Author(s): 川井田博充，細村直弘，雨宮秀武，塚原 勇，齋藤亮，中田 祐紀，清水 浩紀，古屋信二，赤池英憲，河口賀彦，須藤 誠，井上慎吾，河野 寛，板倉 淳，藤井秀樹，市川大輔
  • Organizer: 第120回日本外科学会定期学術集会
• [Presentation] 膵癌における術前化学療法がその後の治療に与える影響 (2020)
  • Author(s): 川井田博充，細村直弘，雨宮秀武，仲山孝，齋藤亮，庄田勝俊，古屋信二，赤池英憲，河口賀彦，須藤誠，河野寛，井上慎吾，板倉淳，藤井秀樹，市川大輔
  • Organizer: 第58回日本癌治療学会学術集会
• [Presentation] 高齢者に対する膵頭十二指腸切除術の治療成績 (2020)
  • Author(s): 川井田博充，中田祐紀，細村直弘，雨宮秀武，雨宮秀武，塚原勇，齋藤亮，庄田勝俊，古屋信二，赤池英憲，河口賀彦，須藤誠，河野寛，板倉淳，藤井秀樹，市川大輔
  • Organizer: JDDW 2020 KOBE