下垂体腺腫における血中cfDNAのエピジェネティクス解析と臨床応用

• Project/Area Number: 21K09128
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 56010:Neurosurgery-related
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 空閑 太亮 九州大学, 大学病院, 助教 (40759932)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 三月田 祐平 九州大学, 大学病院, 助教 (00848640) ; 秦 暢宏 九州大学, 大学病院, 助教 (10596034) ; 溝口 昌弘 九州大学, 医学研究院, 共同研究員 (50380621)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2022)
• Budget Amount: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000); 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: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
• Keywords: 下垂体腺腫

Outline of Research at the Start

下垂体腺腫は診断や疾患の進行を確認するためのバイオマーカーは未だ存在しない。近年、多くのがん腫で大規模なエピジェネティクス解析が行われるようになり、DNAメチル化プロファイリングを用いたサブタイプ分類や予後予測の有用性が相次いで報告されているが、対象となる生体試料として非侵襲的な血液に注目が集まっている。本研究では腫瘍由来のゲノムDNAのメチル化プロファイルを行い、それに基づいて各組織型の判別や腫瘍増殖能に関わる新規バイオマーカーを同定する。得られたメチル化プロファイルと様々な臨床データを統合することにより、下垂体腺腫に対する革新的な統合診断システムの構築を目指す。

Outline of Annual Research Achievements

下垂体腺腫は、pasireotideなど新規薬剤の出現により従来の手術療法に加え、多様な治療が可能となりつつあるが、診断や疾患の進行を確認するためのバイオ マーカーは未だ存在しない。本研究ではcell free DNAのエピジェネティクス解析という全く新たなアプローチを用いて下垂体腺腫の総合的診断システムの確立 を目指す。 令和4年度においてはまず、血液中のバイオマーカーの同定が可能であるかの基礎実験を行った。下垂体腺腫の髄液、血液サンプルが現段階では少 なかったため、代替として代表的な脳腫瘍である神経膠腫患者から得た血液、髄液サンプルを用いて実験方法の確認を行った。高感度のデジタルPCR法を用いる ことで、脳腫瘍患者の髄液中より腫瘍特異的遺伝子の検出が可能であった。 今後はこれらの手法を下垂体腺腫患者サンプルを用いて実験を進めていく予定であ る。また、下垂体腺腫凍結標本を用いてメチローム解析を行った。解析により転写因子の発現により、腫瘍がクラスタリングされることが確認できた。これらのメチローム解析結果と血中cell free DNA解析結果とを統合して新たなバイオマーカーの探索に努める。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

理由 引き続き下垂体腺腫の血液ライブラリーの作成が思うように進んでいない。腫瘍の凍結検体の貯蔵は順調に進んでおり、こちらの解析はある程度終了しつつあるため、これらの結果と合わせて血液サンプルの解析も進めていきたい

Strategy for Future Research Activity

下垂体腺腫各組織型(Gonadotroph adenoma, Somatotroph adenoma, Lactotroph adenoma, Thyrotroph adenoma, Corticotroph adenoma, null cell adenoma) に応じて、それぞれの凍結検体から得られた結果では組織型に応じた、メチル化パターンの相違が見られることが確認できた。今年度はこれを血液検体を用いた解析へと発展させる。具体的には患者血液からcell free DNAを抽出する。コントロールとしては正常血液を用いる。網羅的メチル化解析については、申請者らが過去に行ってきたPBAT 法(Nucleic Acids Res. 2019)を用いてライブラリを作成する。最終的には凍結検体、血液検体から得られたメチル化パターンを統合し、新たなバイオマーカー探索へと手掛かりとする。