骨軟部腫瘍における血液検体を用いた分子マーカーの開発

• Project/Area Number: 22K16721
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 56020:Orthopedics-related
• Research Institution: Juntendo University
• Principal Investigator: 長谷川 延彦 順天堂大学, 医学部, 非常勤助教 (70909192)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2022)
• Budget Amount: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2024: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2023: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
• Keywords: 骨軟部腫瘍 / cell free RNA / 融合遺伝子 / リキッドバイオプシー

Outline of Research at the Start

骨軟部腫瘍は、他がん種と比べ、血液腫瘍マーカーが少なく、またその希少性と多様性の影響もあり、リキッドバイオプシーに関する知見は少ない。適切な集学的治療には、診断、再発予測、治療効果判定を低侵襲かつ早期に行える手法が求められるが、現状では画像検査によるスクリーニングに限られ、特異的な腫瘍マーカーを用いた検査法はない。この問題解決に向け、血液検体からの骨軟部腫瘍分子マーカー解析フローの構築、骨軟部腫瘍分子マーカー解析の臨床的有用性評価することにより、革新的ながん診断技術の開発とその臨床応用を進め、患者生命予後改善を目指す。

Outline of Annual Research Achievements

本研究は、現在まで確立されていない「骨軟部腫瘍におけるリキッドバイオプシー」について腫瘍組織診断と同等、またはそれ以上の精度で血液検体での適切な分子腫瘍マーカーを用いた解析法を開発し、迅速な骨軟部腫瘍の診断、早期に適切な治療選択を行うことで、骨軟部腫瘍の予後改善を目的としている。骨軟部腫瘍（肉腫）は、約30%で腫瘍特異的融合遺伝子が含まれる点が特徴である。骨軟部腫瘍関連融合遺伝子は、現行の保険収載での、cell free DNA（cfDNA）解析に含まれておらず、またDNAベースの融合遺伝子解析は、煩雑で同定率も十分ではない。この問題の解決に向けて、血漿中のcell-free RNA (cfRNA)を用いて、肉腫における融合遺伝子同定プロトコール構築、臨床的有用性を検討する。本年度は、2021年に報告した非小細胞肺癌のcfRNAを用いた融合遺伝子解析プロトコールをベースに、微量のRNAから効率の良いcDNA合成、肉腫融合遺伝子オリジナルプライマーを使用したPCR増幅、シークエンス解析を行った。治療前のユーイング肉腫4症例のうち3症例で、腫瘍組織とブレークポイントを同一とするEWSR1-FLI1融合遺伝子を同定できた。また、治療前の粘液型脂肪肉腫においてもFUS-DDIT3融合遺伝子を同定することができた。ユーイング肉腫、粘液型脂肪肉腫に対して低侵襲での診断の可能性を見出し、cfRNA解析に適した肉腫が示唆された。

Current Status of Research Progress

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

Reason

肉腫のオリジナルプライマーを作成し、cfRNAの解析プロトコール手法に基づいて臨床検体を用いて検証を行なった。治療前の臨床検体（ユーイング肉腫、粘液型脂肪肉腫）より同定しており、現在までの進捗状況としては、当初の予定通りと考える。

Strategy for Future Research Activity

ユーイング肉腫、粘液型脂肪肉腫に対して低侵襲での血液検体からの診断の可能性を見出した。本年度に解析を行った症例に対して、治療タイミングに応じて再度採血を行い、治療効果との相関性を確認する。また、滑膜肉腫などのその他の融合遺伝子関連肉腫に対しても検証を行い、骨軟部腫瘍におけるリキッドバイオプシーの臨床的有用性を検討する。

Research Products

• [Presentation] Ewing肉腫における血漿中のcell-free RNAを用いた高感度融合遺伝子解析 (2022)
  • Author(s): 長谷川 延彦, 高阪 真路, 岩田 慎太郎, 川井 章, 齋藤 剛, 佐々 恵太, 窪田 大介, 末原 義之, 高木 辰哉, 間野 博行, 石島 旨章
  • Organizer: 第95回日本整形外科学会学術総会
• [Presentation] ユーイング肉腫における診断・治療モニタリングツールとしての血漿中のcell-free RNAの可能性 (2022)
  • Author(s): 長谷川 延彦, 窪田 大介, 高木 辰哉, 齋藤 剛, 岩田 慎太郎, 川井 章, 高阪 真路, 間野 博行
  • Organizer: 第81回日本癌学会学術総会
• [Presentation] 遺伝子プロファイリングを目指したGhost Cytometryによるcirculating tumor cell分取実験 (2022)
  • Author(s): 長谷川 延彦, 伊田 英恵, 河村 踊子, 上野 敏秀, 小山 隆文, 米盛 勧, 大江 裕一郎, 山本 昇, 太田 禎生, 間野 博行, 高阪 真路
  • Organizer: 第81回日本癌学会学術総会