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Development of liquid biopsy technology targeting DNA methylation for prostate cancer diagnosis

Research Project

Project/Area Number 21K07211
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 50020:Tumor diagnostics and therapeutics-related
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

福重 真一  東北大学, 医学系研究科, 特任教授 (90192723)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 三塚 浩二  東北大学, 医学系研究科, 非常勤講師 (80568171)
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: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords癌 / ゲノム / 遺伝子 / 前立腺癌 / DNAメチル化 / リキッドバイオプシー / cfDNA / ZNF750 / qMSP
Outline of Research at the Start

近年、血漿中の癌特異的ドライバー遺伝子変異を調べる「リキッドバイオプシー」が診断に有効なことがわかってきた。臨床への応用には、特異性、感度の高い新たなバイオマーカーの発見が重要な課題である。これまで我々は、前立腺癌における高メチル化遺伝子の探索をおこない、癌特異的に高率にメチル化され、転写抑制される4候補遺伝子(PYCARD、ZNF750、SLC30A2、IRX1)を同定した。
本研究では、これら4遺伝子の前立腺腫瘍形成における役割を明らかにし、DNAメチル化を標的とするリキッドバイオプシーの技術開発によって早期診断への可能性や予後との関連を調べることを目的とする。

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、1) 前立腺癌における4種の高メチル化遺伝子(PYCARD、ZNF750、SLC30A2、IRX1)の腫瘍形成における役割を解明すること、2)これら4種のDNAメチル化を標的とするリキッドバイオプシー技術を開発し、前立腺癌の早期診断への可能性や予後との関連を調べることを目的とした。
昨年度は、前立腺癌の癌抑制遺伝子候補、ZNF750が2つの下流遺伝子TWIST1、PTPRBプロモーターの転写を制御するのかどうかを明らかにするためルシフェラーゼアッセイを行った。TWIST1、PTPRB遺伝子の転写開始点上流1kbを用いた結果はPTPRB転写開始点上流1kbにはZNF750の発現によりルシフェラーゼ活性を亢進する領域が認められた。一方、TWIST1転写開始点上流1kbにはZNF750の発現によりルシフェラーゼ活性を変化させる領域は認められなかった。
リキッドバイオプシーに関しては、前立腺癌26症例(早期がん:16症例、転移癌:10症例)、前立腺癌以外の疾患として副腎腫瘍11症例の血清からcfDNAを回収し、バイサルファイト処理後、PYCARD、ZNF750、SLC30A2、IRX1遺伝子領域のメチル化特異的PCR(MSP)解析を行ったが、DNA収量が少なく、いずれも結果を得ることができなかった。そのため、メチルCpG結合蛋白による免疫沈降を用い、メチル化cfDNAを濃縮後、増幅する方法によりこの問題を解決することにし、予備的検討を行った。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

当初予定していたリキッドバイオプシーのメチル化解析が上手くいかず、新しい方法を確立するのに時間がかかったため。

Strategy for Future Research Activity

リキッドバイオプシーに関して、メチル化cfDNA断片をメチルCpG結合蛋白で濃縮した後、増幅する方法によりPYCARD、ZNF750、SLC30A2、IRX1遺伝子領域のメチル化解析を行う。

Report

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

    (3 results)

All 2023 2022

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

  • [Journal Article] TWIST1 is a prognostic factor for neoadjuvant chemotherapy for patients with resectable pancreatic cancer: a preliminary study2023

    • Author(s)
      Fujiwara S, Saiki Y, Fukushige S, Yamanaka M, Ishida M, Motoi F, Unno M, Horii A.
    • Journal Title

      Surg Today

      Volume: 53 Issue: 5 Pages: 633-639

    • DOI

      10.1007/s00595-023-02655-3

    • Related Report
      2023 Research-status Report 2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Long Non-Coding RNAs Associated with Mitogen-Activated Protein Kinase in Human Pancreatic Cancer2023

    • Author(s)
      Ishikawa Tomohiko、Fukushige Shinichi、Saiki Yuriko、Hirose Katsuya、Hiyoshi Takako、Ogawa Takenori、Katori Yukio、Furukawa Toru
    • Journal Title

      Cancers

      Volume: 15 Issue: 1 Pages: 303-303

    • DOI

      10.3390/cancers15010303

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Combination therapy of lymphatic drug delivery and total body irradiation in a metastatic lymph node and lung mouse model2022

    • Author(s)
      Sora Shota、Sukhbaatar Ariunbuyan、Fukushige Shinichi、Mori Shiro、Sakamoto Maya、Kodama Tetsuya
    • Journal Title

      Cancer Science

      Volume: 114 Issue: 1 Pages: 227-235

    • DOI

      10.1111/cas.15562

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research

URL: 

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

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