重粒子適応難治性骨軟部肉腫の早期発見・局所制御バイオマーカーの新規高感度探索

• Project/Area Number: 21K18091
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 90130:Medical systems-related
• Research Institution: National Institutes for Quantum Science and Technology
• Principal Investigator: 相場 俊樹 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 量子医科学研究所 重粒子線治療研究部, 研究員 (50759008)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2026-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2025: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000); Fiscal Year 2024: ¥260,000 (Direct Cost: ¥200,000、Indirect Cost: ¥60,000); Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2021: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
• Keywords: エピゲノム / バイオマーカー / 骨軟部肉腫

Outline of Research at the Start

希少がんである骨軟部腫瘍の中でも、軟骨肉腫と一部の軟部肉腫は中高年以降に多く、残された最後の治療法ともいえる重粒子線治療を適応しても、5年全生存率はいまだ低い。そこで本研究では、重粒子適応難治性骨軟部肉腫の早期発見及び局所制御に資するバイオマーカーを探索する。具体的には、DNAメチル化変化などのエピゲノム変異に着眼した。特に近年、DNA脱メチル化機構の中間体が発がん過程で重要な役割を担っていることが示唆されていることから、この中間体を検出する高精度・高感度大規模解析法を開発し、重粒子適応難治性骨軟部肉腫の解析に適用することで、早期発見・局所制御に資するバイオマーカーを探索する。

Outline of Annual Research Achievements

希少がんである骨軟部腫瘍の中でも、軟骨肉腫と一部の軟部肉腫は中高年以降に多く、残された最後の治療法ともいえる重粒子線治療を適応しても、5年全生存率はいまだ低い。そこで本研究では、重粒子適応難治性骨軟部肉腫の早期発見及び局所制御に資するバイオマーカーを探索する。具体的には、DNAメチル化変化などのエピゲノム変異に着眼した。特に近年、DNA脱メチル化機構の中間体が発がん過程で重要な役割を担っていることが示唆されている。そこで、応募者らがこれまでに開発してきた高精度・高感度メチル化大規模解析法をDNA脱メチル化機構の中間体検出用に新たに改変し、高精度・高感度メチル化大規模解析法とともにこれを重粒子適応難治性骨軟部肉腫の解析に適用することで、早期発見・局所制御に資するバイオマーカーを探索する。
今年度は重粒子適応難治性骨軟部肉腫のうち軟骨肉腫患者の血液DNAおよび健常人に関して、開発したDNA脱メチル化機構の中間体検出法を用いて血中ヒドロキシメチル化DNAの解析を行った。軟骨肉腫患者の局所制御不良患者、良好患者、健常人（N=5-6）を解析した結果、軟骨肉腫の制御不良郡で血中ヒドロキシメチル化が低下もしくは上昇しているすなわち重粒子適応難治性骨軟部肉腫における制御不良のマーカー候補を見出すことに成功した。また軟骨肉腫患者において健常人と比べ血中ヒドロキシメチル化が低下している軟骨肉腫のマーカー候補を見出すことに成功した。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

本研究課題における解析装置である3730シークエンサーが故障したため、その修理もしくは代替に関する検討が必要になったため。

Strategy for Future Research Activity

今まで使用していた3730シークエンサーの代替としてプロトコール改変の上、他のサンガーシークエンサーに加えて、次世代シークエンサーを使用して解析する。またそれと並行し3730シークエンサーの受託解析にてその結果を再確認する。

Research Products

• [Presentation] QSTメディカルデータバンクを活用した研究例と活用拡大を目指した取り組み (2023)
  • Author(s): 相場 俊樹
  • Organizer: 東京 RBC 新春放談会
  • Invited
• [Presentation] 重粒子線治療効果の早期評価に資するバイオマーカーの探索 (2023)
  • Author(s): 相場 俊樹, 篠藤 誠, 瀧山 博年, 山田 滋, 今井 礼子, 今井 高志, 辻 厚至, 辻 比呂志, 臺野 和広, 長谷川 純崇, 小藤 昌志
  • Organizer: 日本薬学会第143年会
• [Presentation] 重粒子治療適応難治性腫瘍の早期発見及び局所制御に資するバイオマーカーの探索 (2022)
  • Author(s): 相場 俊樹, 今井 礼子, 篠藤 誠, 瀧山 博年, 山田 滋, 辻 厚至, 辻 比呂志, 今井 高志, 臺野 和広, 柿沼 志津子, 今岡 達彦
  • Organizer: 2022年度若手支援技術講習会