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Comprehensive genetic analysis-based liquid biopsy for establishment of the novel tumor biomarker in dog

Research Project

Project/Area Number 21K05952
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 42020:Veterinary medical science-related
Research InstitutionOkayama University of Science (2022-2023)
Obihiro University of Agriculture and Veterinary Medicine (2021)

Principal Investigator

田川 道人  岡山理科大学, 獣医学部, 准教授 (00749468)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords悪性黒色腫 / バイオマーカー / がん診断 / リキッドバイオプシー / 犬 / メラノーマ / cell free DNA / 全エクソン解析 / バイオインフォマティクス / リアルタイムPCR / 全ゲノム解析 / 腫瘍マーカー / 遺伝子解析
Outline of Research at the Start

医学では血液検査により腫瘍の状態を把握できる様々な腫瘍マーカーが利用されているが、獣医療においては実用可能な腫瘍マーカーは存在しない。そこで循環腫瘍遺伝子と呼ばれる、腫瘍由来の遺伝子を血液から検出するリキッドバイオプシーに着目し、犬の腫瘍にみられる遺伝子変異を包括的に解析することで血中に放出される腫瘍由来の遺伝子変異を特定し、血液検査だけで実施可能な新規腫瘍マーカーの確立を目的とした。

Outline of Annual Research Achievements

犬悪性黒色腫4症例より得た腫瘍組織と、同一症例の末梢血液より得たPBMCよりDNAを抽出し、両者をKOTAI社に送付し、今年度はより深い解析を行うためエクソーム解析を行った。得られた遺伝子配列は犬の全ゲノム(CanFam 3.1 genome (GCF_000002285.3_CanFam3.1) )に対してアノテーションを行い個体特有の遺伝子変異を決定した。その結果、各症例とも複数の遺伝子変異が観察され、人の悪性黒色腫に関連した変異を中心に精査、変異を選定した。1症例に着目し、ARID1Ap.Ser1784fsをターゲットとして選択、デジタルPCRを設計した。プローブ検証により変異アレルを検出可能であり、症例の腫瘍検体内の変異率は12.5%であった。経時的に採血を行い、血漿サンプルからcfDNAを抽出し、デジタルPCRに供したところ、診断時には変異遺伝子(すなわちctDNA)が0.01%で認められたが治療により消失し、経過観察中に再度増加、その後転移がみられた際には0.12%へと上昇していた。
以上より、犬悪性黒色腫をもちいた循環腫瘍遺伝子解析が可能であることが明らかとなった。次年度は症例を増やし再度検討を行う予定である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

コロナウイルス等の影響による物流の遅延に起因し、試薬が海外から届かず実験遂行が年度内に終了しなかった。

Strategy for Future Research Activity

次年度は予算残高を加味し症例を1例増やし同様の検討を行う予定である。

Report

(3 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2024 2023

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Clinical utility of liquid biopsy in canine oral malignant melanoma using cell-free DNA2023

    • Author(s)
      Tagawa Michihito、Aoki Minori
    • Journal Title

      Frontiers in Veterinary Science

      Volume: 10 Pages: 2987-2987

    • DOI

      10.3389/fvets.2023.1182093

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] LINE-1 Methylation Status in Canine Splenic Hemangiosarcoma Tissue and Cell-Free DNA2023

    • Author(s)
      Sato Hiroki、Watanabe Ken-Ichi、Kobayashi Yoshiyasu、Tomihari Mizuki、Uemura Akiko、Tagawa Michihito
    • Journal Title

      Animals

      Volume: 13 Issue: 18 Pages: 2987-2987

    • DOI

      10.3390/ani13182987

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Orthovoltage Radiation Therapy of Oral Malignant Melanomas in 17 Dogs2023

    • Author(s)
      TAGAWA Michihito、SHIMBO Genya、TOMIHARI Mizuki、MIYAHARA Kazuro
    • Journal Title

      Journal of the Japan Veterinary Medical Association

      Volume: 76 Issue: 3 Pages: e55-e61

    • DOI

      10.12935/jvma.76.e55

    • ISSN
      0446-6454, 2186-0211
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Clinical utility of circulating cell-free DNA as a "liquid biopsy" in cats with various tumors.2024

    • Author(s)
      Tagawa M, Hiroi H, Nakano Y, Morishita R, Kobayashi K, Sakai O.
    • Organizer
      World Veterinary Cancer Congress 2024
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2024-12-25  

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