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Establishment of ctDNA monitoring system in HNSCC

Research Project

Project/Area Number 21K09561
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 56050:Otorhinolaryngology-related
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

古後 龍之介  九州大学, 大学病院, 助教 (90529885)

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: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
KeywordsctDNA / 頭頸部癌 / liquid biopsy
Outline of Research at the Start

血液中で検出可能な腫瘍由来の変異遺伝子はctDNAと呼ばれ、治療効果や再発のモニタリングに有用と考えられている。頭頸部癌では確立された腫瘍マーカーはなく、新規のバイオマーカーの開発が望まれている。我々は腫瘍マーカーと同様に血液中で検出可能なctDNAに着目した。症例特異的な遺伝子変異を次世代シーケンサーを用いて同定し、この変異遺伝子をctDNA候補遺伝子とし、digital PCRを用いて、血液中で検出、定量する。本研究ではctDNAモニタリングが、治療効果や再発の予測に有用かどうかを検討する。また、臨床応用を目指し、ctDNAの候補遺伝子の選定に最適な手法を検討する。

Outline of Annual Research Achievements

最終年度の令和5年度は新たに5例の頭頸部癌の腫瘍組織、PBMC、血漿検体を採取した。このうち、3例は腺癌であり、内訳は唾液線導管癌が2例、RET遺伝子変異陽性甲状腺髄様癌が1例であった。唾液線導管癌は1例はHER2陽性(3+)、もう1例はHER2陰性であった。令和4年度に作成した血漿中HER2検出用primer-probeを用いて、血漿中のHER2をddPCRで定量した。血漿中のHER2は検出可能であったが、HER2 copy数の変化は病勢、治療効果を反映していなかった。血漿中のHER2は腫瘍細胞以外の正常細胞からも分泌されているものと思われ、腫瘍特異的な変異遺伝子を検出する方法が、治療のモニタリングには有用なことが示唆された。甲状腺髄様癌症例は血漿中のRET遺伝子変異を検出するprimer-probeを作成し、血漿中で検出した。本症例は多発骨転移例であり、選択的RET阻害剤であるセルペルカチニブの投与を開始した。セルペルカチニブ投与後、多発骨転移はSDを維持しているが、カルシトニン、CEAといった既存の腫瘍マーカーの低下と連動し、血漿中のRET遺伝子変異は速やかに検出不能となった。骨転移による疼痛も消失しており、血漿中のRET遺伝子変異のdynamicsは臨床効果を極めて鋭敏に反映していた。
また、令和3年度、4年度に収集を開始した血漿検体も継続して、収集し、cfDNAを抽出、保存しており、今後速やかに解析を行う予定である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

最終年度は令和3年度、4年度に収集を開始した症例の血漿検体を継続して収集した。また、頭頸部領域の腺癌を含む頭頸部癌症例も新たに5例追加し、ctDNAの解析を行った。現在、total 57例(途中追跡不能症例も含む)の血漿検体を各症例複数採取しており、腫瘍組織の変異解析の追加、ctDNAの検出を行う予定である。症例数としては当初の目標症例の40-50症例をクリアしており、本研究は順調に進展していると判断している。

Strategy for Future Research Activity

腫瘍組織の変異解析を終了していない症例(20症例)について順次解析を進める。また、生存症例の血漿検体も3-4ヶ月に1回程度継続して採取する予定である。症例が蓄積するにつれて、これまで血漿中のctDNAを検出できた症例のうち4症例について臨床所見を正確にモニタリングできなかった。これらの症例については他の変異遺伝子をctDNA候補遺伝子として検出してみる等、追加実験を行い、原因の検索が必要である。複数のctDNAをモニタリングすることでこの問題は解決できる可能性がある。さらに、モニタリングに適したctDNAの特徴が分かる可能性がある。
また、今後化学放射線療法の治療開始前もしくは治療開始後早期に化学放射線療法の局所制御の成功率が予測できないかどうかを検討する予定である。治療開始前のctDNAプロファイルの解析、治療開始後のctDNA dynamicsを解析することで本問題を解決できるのではないかと考えている。

Report

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

    (8 results)

All 2024 2023 2022 2021

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (5 results)

  • [Journal Article] Inhibition of PTPN3 Expressed in Activated Lymphocytes Enhances the Antitumor Effects of Anti-PD-1 Therapy in Head and Neck Cancer, Especially in Hypoxic Environments2024

    • Author(s)
      Masuda Shogo、Onishi Hideya、Iwamoto Naoya、Imaizumi Akira、Koga Satoko、Nagao Shinjiro、Sakanashi Keita、Itoyama Shinsaku、Fujimura Akiko、Komune Noritaka、Kogo Ryunosuke、Umebayashi Masayo、Morisaki Takashi、Nakagawa Takashi
    • Journal Title

      Journal of Immunotherapy

      Volume: 47 Issue: 3 Pages: 89-97

    • DOI

      10.1097/cji.0000000000000503

    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Journal Article] Utility of Precision Oncology Using Cancer Genomic Profiling for Head and Neck Malignancies2023

    • Author(s)
      MATSUO MIOKO、HASHIMOTO KAZUKI、KOGO RYUNOSUKE、JIROMARU RINA、HONGO TAKAHIRO、MANAKO TOMOMI、NAKAGAWA TAKASHI
    • Journal Title

      In Vivo

      Volume: 37 Issue: 5 Pages: 2147-2154

    • DOI

      10.21873/invivo.13312

    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Journal Article] Individualized circulating tumor <scp>DNA</scp> monitoring in head and neck squamous cell carcinoma2022

    • Author(s)
      Kogo Ryunosuke、Manako Tomomi、Iwaya Takeshi、Nishizuka Satoshi、Hiraki Hayato、Sasaki Yasushi、Idogawa Masashi、Tokino Takashi、Koide Ayaka、Komune Noritaka、Yasumatsu Ryuji、Nakagawa Takashi
    • Journal Title

      Cancer Medicine

      Volume: - Issue: 21 Pages: 3960-3968

    • DOI

      10.1002/cam4.4726

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 再発転移頭頸部扁平上皮癌における血漿ctDNAモニタリングの有用性2023

    • Author(s)
      真子知美 古後龍之介 橋本和樹 松尾美央子 中川尚志
    • Organizer
      第47回日本頭頸部癌学会総会・学術講演会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] Prediction of treatment response by ctDNA monitoring in recurrent metastatic head and neck cancer2023

    • Author(s)
      Ryunosuke Kogo, Tomomi Manako, Hayato Hiraki, Satoshi Nishizuka, Shoichiro Tange, Masashi Idogawa, Takashi Tokino, Takashi Nakagawa
    • Organizer
      第82回日本癌学会学術総会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] The characteristics of ctDNA monitoring in head and neck squamous cell carcinoma2022

    • Author(s)
      Ryunosuke Kogo, Tomomi Manako, Takeshi Iwaya, Hayato Hiraki, Satoshi Nishizuka, Masashi Idogawa, Takashi Tokino, Takashi Nakagawa
    • Organizer
      第81回日本癌学会学術総会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 頭頸部癌における症例特異的変異遺伝子を用いたctDNAモニタリング2021

    • Author(s)
      古後龍之介 真子知美 安松隆治 中川尚志
    • Organizer
      第45回日本頭頸部癌学会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] ctDNA monitoring in Head and Neck Squamous Cell Carcinoma using case specific mutation2021

    • Author(s)
      Ryunosuke Kogo, Tomomi Manako, Takeshi Iwaka, Satoshi Nishizuka, Yasushi Sasaki, Masashi Idogawa, Takashi Tokino, Takashi Nakagawa
    • Organizer
      第80回日本癌学会学術総会
    • Related Report
      2021 Research-status Report

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

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