Elucidate spatial and temporal heterogenity using extracellare vesicles
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22K08787
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 55020:Digestive surgery-related
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| Research Institution | Nippon Medical School |
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Principal Investigator |
山田 岳史 日本医科大学, 医学部, 准教授 (50307948)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | Liquid biopsy / 抗EGFR抗体 / 大腸癌 / 細胞外小胞 / 空間的不均一性 / 時間的不均一性 / 薬剤耐性 / リキッドバイオプシー / 不均一性 |
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| Outline of Research at the Start |
化学療法における耐性化は、耐性能を獲得したクローン増殖がその主たる原因である。我々は、抗EGFR抗体投与によりEGFR、RAS、BRAFに変異を有するクローンが増殖することをctDNAを用いて明らかにしてきた。しかし、ctDNAは血中のDNA分解酵素により、速やかに分解されるため腫瘍内の希少クローンの存在を同定することは困難である。細胞外小胞内には、血中の分解酵素に暴露されない良質なDNA、RNA、タンパクが含まれる。本研究では、ctDNAよりも希少クローンの同定に適する2種類の細胞外小胞を用いて、大腸癌での空間的・時間的不均一性による分子標的治療に対する耐性獲得メカニズムを明らかにする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、Liquid biopsyを用いて抗epidermal growth factor receptor (EGFR)抗体の耐性獲得メカニズムを解明することを目的とした。これまでの研究から、腫瘍組織の検査でRAS野生型と診断された患者の10%以上の症例の腫瘍内にRAS/BRAF変異クローンが存在している（空間的不均一性）ことを明らかにしており、この空間的不均一性は、治療効果に影響を及ぼすと考えていた。RAS/BRAF以外にも、PIK3CA変異、HER2の増幅、METの増幅、等の空間的不均一性があり、またRAS変異、BRAF変異、PIK3CA変異、HER2の増幅、METの増幅には時間的不均一性があるため、これらが治療効果に与える影響を検証した。研究開始前の仮説に反し、RAS変異、BRAF変異、PIK3CA変異の空間的不均一性は、奏効率という点では抗EGFR抗体の効果に影響を与えなかった。しかし、奏効期間には影響を与える可能性があり、現在、経過観察中である。
多くの症例で、RAS変異、BRAF変異、PIK3CA変異、HER2増幅の時間的不均一性が観察され、特に、HER2が治療開始直後から増幅する症例では、効果が得られないことが明らかとなった。またRAS変異、BRAF変異、PIK3CA変異は多くの症例で観察されたが、これらの変異は抗EGFR抗体投与終了後、約1年で消失し、これらの症例では、抗EGFR抗体が再度奏効することも明らかとなった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
抗EGFR抗体の投与によりRAS変異、BRAF変異、PIK3CA変異、およびHER2の増幅が生じることが確認できた。METの増幅についてはまだ確認できていない。
末梢血からSmall extracellular vesicles (S-EV)およびLarge extracellular vesicles (L-EV)を抽出することができた。S-EV単離キットを用いるとL-EVが混じることが明らかになったので、新たにマイクロ流路を作成し、S-EVのみを単離することに成功した。単離したS-EVを用いることで、circulating tumor DNA (ctDNA)を用いるよりも高感度にRAS等の変異を同定できることを明らかにした。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究では、血液中の循環DNAと細胞外小胞（extracellular vesicles：EVs）を用いて行っている。細胞外小胞は100 nm程度のSmall EVsと400 nm程度、あるいはそれ以上の大きさを持つLarge EVsに分類される。市販のEVs単離キットを用いるとSmall EVsとLarge EVsが混じったものが採取される。独自に開発したマイクロ流路を用いることでSmall EVsのみを単離することに成功したため、純度の高いSmall EVsを用いた解析を進める。またLarge-EVsのみを単離する方法の開発を継続する。
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Report
(2 results)
Research Products
(9 results)
