血中循環腫瘍細胞を用いた大腸癌遠隔転移を規定する遺伝子群の同定

• Project/Area Number: 21K15916
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 53010:Gastroenterology-related
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 石橋 嶺 東京大学, 医学部附属病院, 助教 (50843299)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2021: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
• Keywords: 循環腫瘍細胞

Outline of Research at the Start

これまで簡便なポリマー樹脂CTCチップを応用し、閉塞性大腸癌に対する内視鏡的金属ステント留置術の前後でのCTC数の変化を中心に検討しつつCTCの確実な捕捉法を樹立してきたが、本研究では、CTCの捕捉だけでなく その遺伝子解析研究を進め、大腸癌患者を対象に捕捉したCTCのホットスポットの遺伝子変異の半網羅的解析とRNA発現状況の半網羅的解析を行って、それらと臨床情報とを統合して解析することで真に遠隔転移惹起と相関する遺伝子変異・発現遺伝子セットを同定する。そのうえで、転移ドライバー分子を絞り込み、機能解析を加えて大腸癌遠隔転移責任分子を同定する。

Outline of Annual Research Achievements

オンコパネルを用いた遺伝子解析に基づく薬剤決定に見られるように、癌の診療は癌細胞内の遺伝子変異・発現情報に基づく診療に急速にシフトしつつある。したがって、今後、簡便に、頻回に、癌細胞の遺伝子情報を取得する方法が必須となると考えられる。血中循環腫瘍細胞（circulating tumor cell）の捕捉はその手法のひとつであるが、申請者は数年来、簡便なポリマー樹脂CTCチップを応用し、閉塞性大腸癌に対する内視鏡的金属ステント留置術の前後でのCTC数の変化を中心に検討しつつCTCの確実な捕捉法を樹立してきた。本申請では、CTCの捕捉だけでなく その遺伝子解析研究を進め、大腸癌患者を対象に捕捉したCTCのホットスポットの遺伝子変異の半網羅的解析とRNA発現状況の半網羅的解析を行って、それらと臨床情報とを統合して解析することで真に遠隔転移惹起と相関する遺伝子変異・発現遺伝子セットを同定する。そのうえで、転移ドライバー分子を絞り込み、機解析を加えて大腸癌遠隔転移責任分子を同定する。本年度は、前年度に引き続き、これまでの論文研究でも使用してきた癌の特異的表面マーカーに対する抗体によるCTC 捕捉原理を応用した簡便なマイクロ流体デバイス「樹脂 CTC チップ」を用いてヒト大腸癌患者の血清からCTCを捕捉して遺伝子解析を円滑にすすめるために、CTCチップに供する前にCD45磁気ビーズを用いて白血球をあらかじめ除去した。一連の操作で回収されたCTCをもとにRNAシークエンスを行った結果、遠隔転移の出現との関連性を検討した結果、血行性転移に関わる可能性の高い遺伝子セット、あるいはLgr5のような単一遺伝子、あるいは遺伝子変異を抽出できた。

Research Products

• [Journal Article] Gut Bacteria-derived Membrane Vesicles Induce Colonic Dysplasia by Inducing DNA Damage in Colon Epithelial Cells (2024)
  • Author(s): Miyakawa Yu、Otsuka Motoyuki、Shibata Chikako、Seimiya Takahiro、Yamamoto Keisuke、Ishibashi Rei、Kishikawa Takahiro、Tanaka Eri、Isagawa Takayuki、Takeda Norihiko、Kamio Noriaki、Imai Kenichi、Fujishiro Mitsuhiro
  • Journal Title: Cellular and Molecular Gastroenterology and Hepatology Volume: 17 Issue: 5 Pages: 745-767
  • DOI: 10.1016/j.jcmgh.2024.01.010
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] A Japanese Prospective, Multicenter Study of Colonic Stenting for Palliation Using a High Axial Force Self-Expandable Metal Stent for Malignant Large Bowel Obstruction in 200 Patients (2023)
  • Author(s): Ishibashi Rei、Sasaki Takashi、Isayama Hiroyuki、Matsuzawa Takeaki、Kuwai Toshio、Yamada Tomonori、Saito Shuji、Tomita Masafumi、Shiratori Toshiyasu、Ikeda Satoshi、Kanazawa Hideki、Fujishiro Mitsuhiro、Maetani Iruru、Saida Yoshihisa
  • Journal Title: Journal of Clinical Medicine Volume: 12 Issue: 15 Pages: 5134-5134
  • DOI: 10.3390/jcm12155134
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Combination of serum human satellite RNA and miR-21-5p levels as a biomarker for pancreatic cancer (2023)
  • Author(s): Seimiya Takahiro、Suzuki Tatsunori、Iwata Takuma、Kishikawa Takahiro、Sekiba Kazuma、Shibata Chikako、Ishigaki Kazunaga、Fujiwara Hiroaki、Oyama Hiroki、Kanai Sachiko、Sato Tatsuya、Nakai Yousuke、Ishibashi Rei、Moriyama Masaru、Nakagawa Ryo、Ijichi Hideaki、Otsuka Motoyuki、Koike Kazuhiko
  • Journal Title: iScience Volume: 26 Issue: 2 Pages: 106021-106021
  • DOI: 10.1016/j.isci.2023.106021
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Comparison of novel large‐bore and conventional‐bore covered self‐expandable metal stents for malignant gastric outlet obstruction: Multicenter, retrospective study (2022)
  • Author(s): Inokuma Akiyuki、Takahara Naminatsu、Ishibashi Rei、Hakuta Ryunosuke、Ishigaki Kazunaga、Saito Kei、Saito Tomotaka、Hamada Tsuyoshi、Mizuno Suguru、Yagioka Hiroshi、Takahashi Sho、Kogure Hirofumi、Sasaki Takashi、Hirano Kenji、Ito Yukiko、Isayama Hiroyuki、Nakai Yousuke、Koike Kazuhiko、Fujishiro Mitsuhiro
  • Journal Title: Digestive Endoscopy Volume: 35 Issue: 1 Pages: 111-121
  • DOI: 10.1111/den.14418
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Mutant KRAS drives metabolic reprogramming and autophagic flux in premalignant pancreatic cells. (2021)
  • Author(s): Suzuki T, Kishikawa T, Sato T, Takeda N, Sugiura Y, Seimiya T, Sekiba K, Ohno M, Iwata T, Ishibashi R, Otsuka M, Koike K.
  • Journal Title: Cancer Gene Ther. Volume: - Issue: 5 Pages: 505-518
  • DOI: 10.1038/s41417-021-00326-4
  • Peer Reviewed / Open Access