Development of a diagnostic technique using novel high-sensitivity expression analyses for secondary prevention against pancreatic and renal tumors

Research Project

Project/Area Number	22K19679
Research Category	Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
Allocation Type	Multi-year Fund
Review Section	Medium-sized Section 58:Society medicine, nursing, and related fields
Research Institution	National Defense Medical College
Principal Investigator	中山昌喜防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 分子生体制御学, 准教授 (50876000)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	中岡博史公益財団法人佐々木研究所, 附属研究所, 部長 (70611193) 永生高広防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 外科学, 講師 (70421964)
Project Period (FY)	2022-06-30 – 2024-03-31
Project Status	Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help	¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000) Fiscal Year 2023: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000) Fiscal Year 2022: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Keywords	浸潤性膵管癌 / 腎細胞癌 / 包括的高感度転写産物プロファイリング / 次世代シーケンシング / 高感度発現解析 / 包括的高感度転写産物プロファイリング法
Outline of Research at the Start	本研究は、膵癌と腎癌の二次予防に向けた診断技術の開発を目的とする。我々は、患者の手術検体組織と末梢血検体で、包括的高感度転写産物プロファイリング法と次世代シーケンシングを組み合わせた新規高感度解析法を行うことにより、膵癌や腎癌に特異的な分子探索を行ってきた。技術的限界から、特に長い分子における探索は不完全な点もあったが、近年の機能向上によりこれらの限界も突破されつつある。本解析法は既存の実験方法と比較し、極めて高感度かつ網羅的・定量的で、また低発現量であっても発現解析を行うことが可能である。得られた結果と臨床データを関連解析することで、他の癌種を含む癌の二次予防に向けた技術開発が可能となる。
Outline of Annual Research Achievements	早期発見や再発の早期検知に有効な診断法がない癌腫は多く、浸潤性膵管癌（以下「膵癌」）と腎細胞癌（以下「腎癌」）はその代表例である。本研究は、自覚症状に乏しいこれらの癌の二次予防に向けた診断技術の開発を目的としている。我々は、患者の手術検体組織と末梢血検体で、包括的高感度転写産物プロファイリング(HiCEP)法と次世代シーケンシング (NGS)を組み合わせた新規高感度解析法を行うことにより、膵癌や腎癌に特異的な分子探索を行ってきた。 HiCEP法は、本邦発の遺伝子発現解析技術であり、ATGCの4塩基全ての組み合わせ(4の4乗＝256通り)に相当する256対のプライマーを用いてcDNAを網羅的に増幅したもの（“HiCEPフラグメント”と呼ばれる）から、高感度に、かつ漏れなくmRNAの発現量を鋭敏に測定する技術である。これまで膵癌は約90症例、腎癌は約100症例を収集することができており、うち膵癌、腎癌とも6症例分についてHiCEPフラグメントの作成が完了した。この結果とNGS法から、長短を問わない全発現分子を分子疫学的手法により網羅的にカタログ化・データベース化し、病期診断や病理診断、治療効果等の臨床データとの関連を解析・検討し、膵癌及び腎癌から非癌部組織と比較して発現量が大幅に増加する未知の遺伝子を複数個同定し、他の症例検体でも再現できたことから、この手法の開発についての論文を現在準備中である。さらに、膵癌及び腎癌のそれぞれ２症例に対し、近年開発された病理検体における発現解析である「空間トランスクリプトーム」解析を実施した。この解析は、組織中の形態学的位置情報と紐づいた遺伝子発現データの取得を可能にする技術である。現在、この空間トランスクリプトーム解析で得られた結果と上記のデータベースの照合解析を行っているところであり、今後のNGS-HiCEP法の益々の発展が期待される。