| Project/Area Number |
23K27468
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| Project/Area Number (Other) |
23H02777 (2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 50020:Tumor diagnostics and therapeutics-related
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| Research Institution | Kindai University |
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Principal Investigator |
西尾 和人 近畿大学, 医学部, 教授 (10208134)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
林 秀敏 近畿大学, 医学部, 教授 (10548621)
デベラスコ マルコ 近畿大学, 医学部, 講師 (20449838)
坂井 和子 近畿大学, 医学部, 講師 (20580559)
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| Project Period (FY) |
2024-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥18,980,000 (Direct Cost: ¥14,600,000、Indirect Cost: ¥4,380,000)
Fiscal Year 2025: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
Fiscal Year 2024: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2023: ¥8,190,000 (Direct Cost: ¥6,300,000、Indirect Cost: ¥1,890,000)
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| Keywords | 原発不明癌 / 機械学習 / メチル化 / 循環腫瘍DNA / リキッドバイオプシー |
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| Outline of Research at the Start |
転移巣のみが発見される原発不明がんは予後不良の希少がんであり、原発臓器の特定に基づく治療が求められる。腫瘍間不均一性を克服し得る循環腫瘍DNAの臓器特異性を有するメチル化プロフィールに基づく原発巣推定を行う。原発巣を特定する分類器を構築し、原発既知の各種固形がん患者の腫瘍組織及び血漿検体のメチル化解析を実施、原発臓器推定結果を比較することで、分類器を最適化し、原発不明がん患者の腫瘍組織及び血漿検体で検証する。本研究の実施により、実用化可能な原発不明がんの原発臓器推定分類器を構築するとともに、メチル化部位の生物学的、臓器的特異的な特徴、機能を解析することで、メチル化最適化治療への展開を図る。
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| Outline of Annual Research Achievements |
原発不明がんは原発巣が不明で、組織学的に転移巣と判明している予後不良な悪性腫瘍であり、原発臓器推定による薬物療法の最適化が有効と考えられている。本研究の実施により、実用化可能な原発不明がんの原発臓器推定分類器を構築するとともに、メチル化部位の生物学的、臓器的特異的な特徴、機能を解析することで、最適化治療への展開を図ることを目的とする。本年度は、公的データベースThe Cancer Genome Atlas Program (TCGA)から取得した7,476例の腫瘍組織検体のメチル化情報を用いて原発巣分類器の再評価と検証を行った。7,476例の各種がん種（膀胱がん、乳がん、子宮頸がん、大腸がん、食道がん、膠芽腫、頭頚部がん、腎細胞がん、肝細胞がん、肺腺がん、肺扁平上皮がん、卵巣がん、すい臓がん、前立腺がん、肉腫、悪性黒色腫、胃がん、子宮体がん）のβスコア情報から勾配ブースティング法により約1,000の特徴量を抽出し、10倍交差検証により分類モデルを評価した。リッジ回帰予測による原発巣推定モデルの性能（AUC及びF1スコア）は、それぞれ、AUC=0.9、F1=0.81を示し、良好な判別モデルを得た。この判別モデルを用いて、14がん種32症例の腫瘍組織検体及び血漿検体のメチル化データによる原発巣推定を行った結果、27/31(87%)の一致率を得た。各種がん種の腫瘍組織検体及び血漿検体のペア検体を用いて、がん種推定の性能評価を継続して実施中である。
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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
血漿検体におけるメチル化データ欠測値の原発巣推定への影響を低減させるため、約1,000のメチル化特徴量からなるカスタムパネルを検討し、良好な結果を得た。原発巣既知のがん種を用いた検証では87％の正答率を得て、順調に進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
回帰予測による原発巣推定、推定原発巣の情報を、ペア検体間及び実際の原発臓器と比較すること、がん種推定の正答率、精度検定による分析性能評価を完遂し、実際の原発臓器との乖離について検討する。これらの結果をフィルタリングプロセスにフィードバックし、分類器を血漿検体用に最適化する工程を行う。さらに、原発巣分類に用いるメチル化部位と遺伝子発現情報からのメチル化部位の生物学的、臓器的特異的な特徴の解析を進める。
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