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Molecular aberrations of micropapillary architecture leading to malignant trait formation in cancer

Research Project

Project/Area Number 22K06947
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 49020:Human pathology-related
Research InstitutionKeio University

Principal Investigator

新井 恵吏  慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 准教授 (40446547)

Project Period (FY) 2022-04-01 – 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 2024: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Keywordsmicropapillary / lung adenocarcinoma / DNA methylation / anoikis / cancer / pathology
Outline of Research at the Start

微小乳頭状構築をとるがんは、諸臓器で共通してリンパ節・遠隔臓器転移リスクが高く予後不良である。微小乳頭状構築は、アノイキス抵抗性や腫瘍免疫回避を介して転移能亢進に関与すると考えられている。本研究では微小乳頭状構築を有する悪性度の高い肺腺がんに注目し、多数のヒト臨床試料を用いてエピゲノム・ゲノム異常を網羅的・統合的に解析する。マイクロダイセクション手法によって正確に組織を分取し分子異常を比較することで、アノイキス抵抗性や腫瘍免疫回避に関連する微小乳頭状腫瘍の分子異常を見出し、真にがんの悪性形質に関与し診断・治療標的となり得る分子・分子経路を網羅的に同定する。

Outline of Annual Research Achievements

慶應義塾大学病院で肺摘除術を受けた微小乳頭状成分をもつ肺腺がん症例48例の病理診断後のホルマリン固定パラフィン包埋標本から、微小乳頭状成分(T2)とその背景の通常型腺癌成分(T1)を組織マイクロダイセクション法を用いて相互の混入を避けて分取し、ゲノムDNAを抽出し、ゲノム網羅的DNAメチル化プロファイルを高密度ビーズアレイ (Infinium MethylationEPIC Kit) によって取得した。
全例全プローブのDNAメチル化率を用いた教師なし階層的クラスター分析と主成分分析では、一部の症例を除き、同症例のT1とT2が近い位置にクラスタされた。通常型腺癌が微小乳頭状性格を獲得する際に生じるDNAメチル化の変化は、個体間の多様性に比して小さいと考えられた。
プローブごとのDNAメチル化率についてT1とT2のWelchの対応なしT検定を行ったが、多重検定における補正を行った上で有意なプローブを確保することができなかった。そこでT1からT2へのDNAメチル化変化が高頻度に観察されるプローブに着目した。プロモーター領域と推定されるプローブにおいて、T2でT1に比してDNAメチル化率が10%以上の亢進を示す症例が6症例以上 (解析症例の半数以上)であったプローブは247プローブであった。このうち、複数プローブに紐づき、多数例で同一方向のDNAメチル化異常が集積する遺伝子として、遺伝子Aを見出した。遺伝子Aは肺がんで発現しているが、低発現群では高発現群に比して予後不良と報告されており、微小乳頭状肺癌の悪性度の高さを説明できる可能性がある。
247プローブが所属する遺伝子について、WebGestaltを用いてエンリッチメント解析を行ったところ、発がんに関わるとしてよく知られた分子経路Aと分子経路Bが挙げられた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

2023年度までに48例全ての解析を終了した。同一腫瘍内で微小乳頭状性格を獲得する際に生じる分子異常が小さいことは想定通りであったため、科学的に妥当な統計学的な工夫によって目的の分子・分子経路の絞り込みを行うことができた。

Strategy for Future Research Activity

抽出した分子のmRNA・蛋白発現の通常型腺癌・微小乳頭状成分の差違を検証する。マイクロダイセクションによって得られたT1・T2組織からRNAを抽出してRT-PCRを行うか、免疫組織化学によって組織切片上で評価する。現時点では候補分子が少ないため、検証の結果良好な結果が得られなかった場合はさらに候補分子を抽出することを検討する。現在のT1は種々の組織亜型を含んでいるため、T1取得部位の組織標本からT1の組織亜型を同定し、組織亜型毎に分けてT1とT2の差異の解析を行うことで、微小乳頭状性格を獲得する際に生じる分子異常の抽出の効率化を進める。また、使用しているマイクロアレイは十分に高い解像度を持っているため、既に得られた蛍光強度を用いてin silico解析によってコピー数異常等のデータを取得可能であり、これらのデータを統合的に解析していく。

Report

(2 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (22 results)

All 2023 2022

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 7 results) Presentation (15 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] DNA methylation alterations of ADCY5, MICAL2, and PLEKHG2 during the developmental stage of cryptogenic hepatocellular carcinoma2023

    • Author(s)
      Makiuchi Satomi、Tian Ying、Fujimoto Mao、Kuramoto Junko、Tsuda Noboru、Ojima Hidenori、Gotoh Masahiro、Hiraoka Nobuyoshi、Yoshida Teruhiko、Kanai Yae、Arai Eri
    • Journal Title

      Hepatology Research

      Volume: 54 Issue: 3 Pages: 284-299

    • DOI

      10.1111/hepr.13984

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Epigenetic profile of Japanese supercentenarians: a cross-sectional study.2023

    • Author(s)
      Komaki S, Nagata M, Arai E et al (19人中3番目)
    • Journal Title

      Lancet Healthy Longev

      Volume: 4 Issue: 2 Pages: e83-e90

    • DOI

      10.1016/s2666-7568(23)00002-8

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Quantification of DNA methylation for carcinogenic risk estimation in patients with non-alcoholic steatohepatitis.2022

    • Author(s)
      Kuramoto J, Arai E, Fujimoto M et al (19人中2番目)
    • Journal Title

      Clin Epigenetics

      Volume: 14 Issue: 1 Pages: 168-168

    • DOI

      10.1186/s13148-022-01379-4

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] DNA methylation status of the SPHK1 and LTB genes underlies the clinicopathological diversity of non-alcoholic steatohepatitis-related hepatocellular carcinomas.2022

    • Author(s)
      Tsuda N, Tian Y, Arai E et al (11人中11番目)
    • Journal Title

      J Cancer Res Clin Oncol

      Volume: - Issue: 8 Pages: 1-16

    • DOI

      10.1007/s00432-022-04445-9

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      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Prognostication of early-onset endometrioid endometrial cancer based on genome-wide DNA methylation profiles.2022

    • Author(s)
      Hirano T, Arai E, Fujimoto M et al (11人中2番目)
    • Journal Title

      J Gynecol Oncol

      Volume: 33 Issue: 6

    • DOI

      10.3802/jgo.2022.33.e74

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] The Anterior Eye Chamber as a Visible Medium for In Vivo Tumorigenicity Tests.2022

    • Author(s)
      Inagaki E, Arai E, Hatou S et al (11人中2番目)
    • Journal Title

      Stem Cells Transl Med

      Volume: 11 Issue: 8 Pages: 841-849

    • DOI

      10.1093/stcltm/szac036

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      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] The oligodendroglial histological features are not independently predictive of patient prognosis in lower-grade gliomas2022

    • Author(s)
      Pareira Eriel Sandika、Shibuya Makoto、Ohara Kentaro、Nakagawa Yu、Kanazawa Tokunori、Kamamoto Dai、Kato Yasutaka、Arai Eri、Aimono Eriko、Yoshida Kazunari、Nishihara Hiroshi、Kanai Yae、Sasaki Hikaru
    • Journal Title

      Brain Tumor Pathology

      Volume: - Issue: 2 Pages: 79-87

    • DOI

      10.1007/s10014-022-00426-5

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 細胞間接着分子ICAM-1の腎細胞がん特異的糖鎖修飾2023

    • Author(s)
      北爪賀子、久野敦、藤本真央、田迎、前島亜希子、吉田輝彦、金井弥栄、新井恵吏
    • Organizer
      第112回日本病理学会総会
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      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 日米の非アルコール性脂肪性肝炎由来肝細胞がんにおけるゲノム網羅的DNAメチル化解析2023

    • Author(s)
      藏本純子、新井恵吏、藤本真央、牧内里美、津田昇、安田和基、平岡伸介、吉田輝彦、Evason Kimberley、金井弥栄
    • Organizer
      第112回日本病理学会総会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 肺腺がんの DNAメチル化プロファイルに対する免疫微小環境の影響2023

    • Author(s)
      河原徹、藤本真央、下田将之、淺村尚生、金井弥栄、新井恵吏
    • Organizer
      第112回日本病理学会総会
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      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 高速液体クロマトグラフィーによる DNAメチル化解析に基づく上部尿路がん新規非侵襲的診断法開発2023

    • Author(s)
      藤本真央、新井恵吏、菊島卓也、西山直隆、中村知史、山田有理子、太平博暁、與谷卓也、北村寛、金井弥栄
    • Organizer
      第112回日本病理学会総会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] DNA methylation diagnostics for upper urinary tract urothelial carcinoma using newly developed high-performance liquid chromatography2023

    • Author(s)
      Mao Fujimoto, Eri Arai, Takuya Kikushima, Naotaka Nishiyama, Tomofumi Nakamura, Yuriko Yamada, Hiroaki Taira, Takuya Yotani,Hiroshi Kitamura, Yae Kanai
    • Organizer
      America Association for Cancer Research Annual Meeting 2023(国際学会)
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 日米の非アルコール性脂肪性肝炎由来肝細胞がんにおけるゲノム網羅的DNAメチル化解析2023

    • Author(s)
      藏本純子、新井恵吏、藤本真央、牧内里美、津田昇、安田和基、平岡伸介、吉田輝彦、Evason Kimberley、金井弥栄
    • Organizer
      第82回日本癌学会学術総会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] Cancer-specific glycosylation regulated by epigenomic alteration in renal cell carcinoma2022

    • Author(s)
      Kitazume Y, Arai E (9人中2人目), Matsuda A et al.
    • Organizer
      American Association of Cancer Research Annual Meeting 2022
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      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] DNA メチル化状態を指標とする非アルコール性脂肪性肝炎からの肝発がんリスク予測2022

    • Author(s)
      蔵本純子、新井恵吏 (10人中2人目)、藤本真央他
    • Organizer
      第111回日本病理学会総会
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      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 非アルコール性脂肪性肝炎由来肝細胞がんの臨床病理学的特性を規定するDNA メチル化異常2022

    • Author(s)
      津田昇、新井恵吏 (8人中2人目)、牧内里美他
    • Organizer
      第111回日本病理学会総会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 諸臓器の多段階発がん過程早期に普遍的なDNA メチル化プロファイル2022

    • Author(s)
      中山雄二、新井恵吏 (8人中2人目)、藤本真央他
    • Organizer
      第111回日本病理学会総会
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      2022 Research-status Report
  • [Presentation] Cancer omics analysis comprehending with histopathological findings2022

    • Author(s)
      Arai E
    • Organizer
      第81回日本癌学会学術総会
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    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Potential DNA methylation biomarkers for ccRCC identified by a whole blood-based epigenome-wide association study2022

    • Author(s)
      Ohmomo H, Arai E (5人中2人目), Yoshida T et al.
    • Organizer
      第81回日本癌学会学術総会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Impact of the immune microenvironment on genome-wide DNA methylation profiles of lung adenocarcinomas2022

    • Author(s)
      Kawahara T, Fujimoto M, Arai E (6人中6人目) et al.
    • Organizer
      第81回日本癌学会学術総会
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      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Genome-wide DNA methylation profiling during the early step of multistage carcinogenesis in various organs2022

    • Author(s)
      Nakayama Y, Arai E (8人中2人目), Fujimoto M et al.
    • Organizer
      第81回日本癌学会学術総会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] DNA methylation alterations of SPHK1 and LTB in non-alcoholic steatohepatitis-related hepatocellular carcinomas2022

    • Author(s)
      Tsuda N, Tian Y, Arai E (11人中11人目) et al.
    • Organizer
      第81回日本癌学会学術総会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research

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Published: 2022-04-19   Modified: 2024-12-25  

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