Elucidation of non-invasive biomarker for early dtection of colorectal cancer

• Project/Area Number: 26293301
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Partial Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Digestive surgery
• Research Institution: Mie University
• Principal Investigator: Kusunoki Masato 三重大学, 医学系研究科, 教授 (50192026)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 問山 裕二 三重大学, 医学部附属病院, 准教授 (00422824) ; 井上 靖浩 三重大学, 医学系研究科, 客員准教授 (20324535) ; 毛利 靖彦 三重大学, 医学系研究科, 客員准教授 (70345974) ; 沖上 正人 三重大学, 医学系研究科, リサーチアソシエイト (90722596)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2019-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2018)
• Budget Amount: ¥15,470,000 (Direct Cost: ¥11,900,000、Indirect Cost: ¥3,570,000); Fiscal Year 2018: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2017: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2016: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000); Fiscal Year 2015: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000); Fiscal Year 2014: ¥7,020,000 (Direct Cost: ¥5,400,000、Indirect Cost: ¥1,620,000)
• Keywords: 大腸癌 / 早期診断 / バイオマーカー / 非侵襲的バイオマーカー / miRNA / エキソソーム / 診断 / microRNA / 早期診断マーカー / 大腸腺腫 / 血清マーカー / microRNAs / トランスレーショナルリサーチ / 小腸大腸肛門外科学

Outline of Final Research Achievements

The aim of this study was to identify non-invasive diagnostic biomarker for colorectal cancer. Array-based comprehensive analysis demonstrated that miR-1290 was one of candidate for diagnostic marker in CRC patients, and we validated diagnostic potential of serum miR-1290 using serum specimens from patients with adenoma and CRC. Surprisingly, serum miR-1290 could identify patients with adenoma or CRC with high accuracy (AUC=0.83, 0.718, respectively).

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究結果を用いることで、大腸癌ならびにその前駆病変を早期に診断・同定しうる可能性が考慮された。

Research Products

• [Journal Article] Lymphocyte-C-reactive Protein Ratio as Promising New Marker for Predicting Surgical and Oncological Outcomes in Colorectal Cancer. (2019)
  • Author(s): Okugawa Y, Toiyama Y, Yamamoto A, Shigemori T, Ide S, Kitajima T, Fujikawa H, Yasuda H, Hiro J, Yoshiyama S, Yokoe T, Saigusa S, Tanaka K, Shirai Y, Kobayashi M, Ohi M, Araki T, McMillan DC, Miki C, Goel A, Kusunoki M
  • Journal Title: Ann Surg. 2019 Feb 16. Volume: Feb Issue: 2 Pages: 16-16
  • DOI: 10.1097/sla.0000000000003239
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Clinical Implications of Pretreatment: Lymphocyte-to-Monocyte Ratio in Patients With Rectal Cancer Receiving Preoperative Chemoradiotherapy. (2019)
  • Author(s): Yamamoto A, Toiyama Y, Okugawa Y, Oki S, Ide S, Saigusa S, Araki T, Kusunoki M.
  • Journal Title: Dis Colon Rectum. Volume: 62(2) Issue: 2 Pages: 171-180
  • DOI: 10.1097/dcr.0000000000001245
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] AZIN1 RNA editing confers cancer stemness and enhances oncogenic potential in colorectal cancer (2018)
  • Author(s): Shigeyasu Kunitoshi、Okugawa Yoshinaga、Toden Shusuke、Miyoshi Jinsei、Toiyama Yuji、Nagasaka Takeshi、Takahashi Naoki、Kusunoki Masato、Takayama Tetsuji、Yamada Yasuhide、Fujiwara Toshiyoshi、Chen Leilei、Goel Ajay
  • Journal Title: JCI Insight Volume: 3 Issue: 12 Pages: 99976-99976
  • DOI: 10.1172/jci.insight.99976
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Prognostic impact of sarcopenia and its correlation with circulating miR-21 in colorectal cancer patients. (2018)
  • Author(s): Okugawa Y, Yao L, Toiyama Y, Yamamoto A, Shigemori T, Yin C, Omura Y, Ide S, Kitajima T, Shimura T, Fujikawa H, Yasuda H, Hiro J, Yoshiyama S, Kobayashi M, Tanaka K, Inoue Y, Araki T, Miki C, Kusunoki M.
  • Journal Title: Oncol Rep. Volume: 39 Pages: 1555-1564
  • DOI: 10.3892/or.2018.6270
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] MiR-139-5p as a novel serum biomarker for recurrence and metastasis in colorectal cancer. (2017)
  • Author(s): Miyoshi J, Toden S, Yoshida K, Toiyama Y, Alberts SR, Kusunoki M, Sinicrope FA, Goel A.
  • Journal Title: Sci Rep. Volume: - Issue: 1 Pages: 43393-43393
  • DOI: 10.1038/srep43393
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] CCAT1 and CCAT2 long noncoding RNAs, located within the 8q.24.21 ‘gene desert’, serve as important prognostic biomarkers in colorectal cancer (2017)
  • Author(s): Ozawa T, Matsuyama T, Toiyama Y, Takahashi N, Ishikawa T, Uetake H, Yamada Y, Kusunoki M, Calin G, Goel A.
  • Journal Title: Annals of Oncology. Volume: 28 Issue: 8 Pages: 1882-1888
  • DOI: 10.1093/annonc/mdx248
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] A Panel of Methylated MicroRNA Biomarkers for Identifying High-Risk Patients With Ulcerative Colitis-Associated Colorectal Cancer. (2017)
  • Author(s): Toiyama Y, Okugawa Y, Tanaka K, Araki T, Uchida K, Hishida A, Uchino M, Ikeuchi H, Hirota S, Kusunoki M, Boland CR, Goel A.
  • Journal Title: Gastroenterology. Volume: 153 Issue: 6 Pages: 1634-1646
  • DOI: 10.1053/j.gastro.2017.08.037
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Successful identification of a predictive biomarker for lymph node metastasis in colorectal cancer using a proteomic approach. (2017)
  • Author(s): Mori K, Toiyama Y, Otake K, Ide S, Imaoka H, Okigami M, Okugawa Y, Fujikawa H, Saigusa S, Hiro J, Kobayashi M, Ohi M, Tanaka K, Inoue Y, Kobayashi Y, Mohri Y, Kobayashi I, Goel A, Kusunoki M.
  • Journal Title: Oncotarget. Volume: 8 Issue: 63 Pages: 106935-106947
  • DOI: 10.18632/oncotarget.22149
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Circulating microRNA-1290 as a novel diagnostic and prognostic biomarker in human colorectal cancer (2016)
  • Author(s): Imaoka H, Toiyama Y, Fujikawa H, Hiro J, Saigusa S, Tanaka K, Inoue Y, Mohri Y, Mori T, Kato T, Toden S, Goel A, Kusunoki M.
  • Journal Title: Ann Oncol. Volume: 27(10） Issue: 10 Pages: 1879-1886
  • DOI: 10.1093/annonc/mdw279
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] MicroRNA-7 Is Associated with Malignant Potential and Poor Prognosis in Human Colorectal Cancer. (2016)
  • Author(s): Nagano Y, Toiyama Y, Okugawa Y, Imaoka H, Fujikawa H, Yasuda H, Yoshiyama S, Hiro J, Kobayashi M, Ohi M, Araki T, Inoue Y, Mohri Y, Kusunoki M.
  • Journal Title: Anticancer Res. Volume: 36(12) Pages: 6521-6526
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Diagnostic Potential of Cell-Free and Exosomal MicroRNAs in the Identification of Patients with High-Risk Colorectal Adenomas. (2016)
  • Author(s): Uratani R, Toiyama Y, Kitajima T, Kawamura M, Hiro J, Kobayashi M, Tanaka K, Inoue Y, Mohri Y, Mori T, Kato T, Goel A, Kusunoki M.
  • Journal Title: PLoS One. Volume: 11(10) Issue: 10 Pages: e0160722-e0160722
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0160722
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] miRNA-503 Promotes Tumor Progression and Is Associated with Early Recurrence and Poor Prognosis in Human Colorectal Cancer. (2016)
  • Author(s): Noguchi T, Toiyama Y, Kitajima T, Imaoka H, Hiro J, Saigusa S, Tanaka K, Inoue Y, Mohri Y, Toden S, Kusunoki M
  • Journal Title: Oncology. Volume: 90(4) Issue: 4 Pages: 221-231
  • DOI: 10.1159/000444493
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Circulating cell-free microRNAs as biomarkers for colorectal cancer. (2016)
  • Author(s): Toiyama Y, Tanaka K, Inoue Y, Mohri Y, Kusunoki M.
  • Journal Title: Surg Today. Volume: 46 Pages: 13-24
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] SIGNIFICANCE OF NONCODING RNAS IN COLORECTAL CANCER: REVIEW (2015)
  • Author(s): Toiyama Y, Kusunoki M.
  • Journal Title: 日本外科学会雑誌 Volume: 116 Pages: 360-365
  • NAID: 110010006639
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Serum miR-200c is a novel prognostic and metastasis-predictive biomarker in patients with colorectal cancer. (2014)
  • Author(s): Toiyama Y, Hur K, Tanaka K, Inoue Y, Kusunoki M, Boland CR, Goel A.
  • Journal Title: Ann Surg. Volume: 259 Issue: 4 Pages: 735-743
  • DOI: 10.1097/sla.0b013e3182a6909d
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] An update on microRNAs as colorectal cancer biomarkers: where are we and what's next? (2014)
  • Author(s): Okugawa Y, Toiyama Y, Goel A.
  • Journal Title: Expert Rev Mol Diagn. Volume: 14 Issue: 8 Pages: 999-1021
  • DOI: 10.1586/14737159.2014.946907
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] DNA methylation and microRNA biomarkers for noninvasive detection of gastric and colorectal cancer. (2014)
  • Author(s): Toiyama Y, Okugawa Y, Goel A.
  • Journal Title: Biochem Biophys Res Commun. Volume: 455 Pages: 43-57
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 大腸腺腫患者における非侵襲的診断マーカーとしての血清およびエクソソームmicro RNA の比較検討. (2017)
  • Author(s): 北嶋貴仁、問山裕二、志村匡信、今岡裕基、沖上正人、安田裕美、奥川喜永、大北喜基、吉山繁幸、廣純一郎、三枝晋、井上幹大、小林美奈子、大井正貴、荒木俊光、田中光司、 井上靖浩、内田恵一、毛利靖彦、楠 正人
  • Organizer: 第87回大腸癌研究会
• [Presentation] Diagnostic potential of serum and exosomal microRNAs for patients with pre-malignant lesions of colorectal cancer:Detection of adenoma. (2017)
  • Author(s): Uratani R,Toiyama Y,Kitajima T,Fujikawa H,Hiro J,Kobayashi M,Tanaka K,Inoue Y,Mohri Y,Mori T,Kato T,Goel A,Kusunoki M
  • Organizer: AACR Annual Meeting , Washington,D.C., USA, April 4,2017
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 消化管悪性腫瘍におけるBDNF/TrkB axisの腹膜播種進展における機序解明と，治療標的としての可能性. (2017)
  • Author(s): 奥川喜永、問山裕二、楠 正人
  • Organizer: 第15回日本消化器外科学会大会
• [Presentation] The clinical significance of epigenetic microRNA-137 silencing in patients with ulcerative colitis. (2017)
  • Author(s): Toiyama Y, Okugawa Y , Hur K ,Tanaka K, Araki T, Uchida K , Uchino M , Ikeuchi H , Hirota S , Kusunoki M ,Boland CR, Goel A
  • Organizer: AACR Annual Meeting , Washington,D.C., USA, April 4,2017
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Preoperative evaluation of heat shock protein 47 expression to identify patients with colorectal cancer with lymph node metastasis and poor prognosis. (2017)
  • Author(s): Mori K, Toiyama Y, Okugawa Y, Ichikawa T, Nagano Y, Oki S, Imaoka H, Okigami M, Fujikawa H, Hiro J, Saigusa S, Kobayashi M, Inoue Y, Mohri Y, Kusunoki M
  • Organizer: 2017 Gastrointestinal Cancers Symposium San Francisco, California, USA, Jan 21, 2017
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 大腸癌組織におけるmicroRNA-7発現レベルと臨床病理学的意義 (2016)
  • Author(s): 長野 由佳, 問山 裕二, 今岡 裕基, 藤川 裕之, 廣 純一郎, 小林 美奈子, 田中 光司, 井上 靖浩, 毛利 靖彦, 楠 正人
  • Organizer: 日本消化器外科学会総会 71回
  • Place of Presentation: アスティ徳島(徳島県、徳島市)
  • Year and Date: 2016-07-14
• [Presentation] 大腸癌早期診断および予後マーカーとしてのcirculating microRNA-1290 (2016)
  • Author(s): 今岡 裕基, 問山 裕二, 藤川 裕之, 三枝 晋, 廣 純一郎, 小林 美奈子, 井上 靖浩, 田中 光司, 毛利 靖彦, 楠 正人
  • Organizer: 日本消化器外科学会総会 71回
  • Place of Presentation: アスティ徳島(徳島県、徳島市)
  • Year and Date: 2016-07-14
• [Presentation] 大腸癌におけるmicroRNA-1290発現の機能的ならびに臨床病理学的意義 (2016)
  • Author(s): 今岡 裕基, 問山 裕二, 長野 由佳, 浦谷 亮, 森 浩一郎, 沖 哲, 藤川 裕之, 三枝 晋, 廣 純一郎, 小林 美奈子, 大井 正貴, 荒木 俊光, 田中 光司, 井上 靖浩, 毛利 靖彦, 楠 正人
  • Organizer: 日本外科学会定期学術集会 116回
  • Place of Presentation: 大阪国際会議場(大阪府、大阪市)
  • Year and Date: 2016-04-14
• [Presentation] 大腸腺腫患者の非侵襲的診断マーカー 血清およびエクソソームmicro RNAの比較検討から (2016)
  • Author(s): 浦谷 亮, 問山 裕二, 北嶋 貴仁, 森 浩一郎, 沖 哲, 今岡 裕基, 藤川 裕之, 廣 純一郎, 三枝 晋, 小林 美奈子, 大井 正貴, 荒木 俊光, 田中 光司, 井上 靖浩, 毛利 靖彦, 森 孝郎, 加藤 俊夫, 楠 正人
  • Organizer: 日本外科学会定期学術集会抄録集 116回
  • Place of Presentation: 大阪国際会議場(大阪府、大阪市)
  • Year and Date: 2016-04-14
• [Presentation] 下部消化管 大腸癌における血清miR-203の臨床病理学的意義 (2016)
  • Author(s): 問山 裕二, 浦谷 亮, 沖 哲, 川村 幹雄, 藤川 裕之, 奥川 喜永, 廣 純一郎, 三枝 晋, 小林 美奈子, 荒木 俊光, 大井 正貴, 田中 光司, 井上 靖浩, 毛利 靖彦, 楠 正人
  • Organizer: 日本外科学会定期学術集会抄録集 116回
  • Place of Presentation: 大阪国際会議場(大阪府、大阪市)
  • Year and Date: 2016-04-14
• [Presentation] 臨床外科に役立つ診断と治療のイノベーション 大腸癌バイオマーカーとしてのmicroRNAs (2015)
  • Author(s): 問山 裕二(三重大学 消化管・小児外科), 井上 靖浩, 田中 光司, 浦谷 亮, 森 浩一郎, 今岡 裕基, 志村 匡信, 藤川 裕之, 三枝 晋, 廣 純一郎, 小林 美奈子, 大井 正貴, 荒木 俊光, 毛利 靖彦, 楠 正人
  • Organizer: 日本臨床外科学会総会
  • Place of Presentation: 福岡国際会議場[福岡県・福岡市）
  • Year and Date: 2015-11-26
• [Presentation] 大腸がんバイオマーカー 大腸癌における診断および予後予測マーカーとしての血清miR-1290発現の検討 (2015)
  • Author(s): 今岡 裕基(三重大学 大学院医学系研究科), 問山 裕二, 浦谷 亮, 森 浩一郎, 志村 匡信, 藤川 裕之, 三枝 晋, 廣 純一郎, 小林 美奈子, 大井 正貴, 荒木 俊光, 田中 光司, 井上 靖浩, 毛利 靖彦, 楠 正人
  • Organizer: 日本癌治療学会学術集会
  • Place of Presentation: 国立京都国際会館(京都府・京都市）
  • Year and Date: 2015-10-29
• [Presentation] 大腸がんバイオマーカー 大腸癌患者における転移ならびに予後診断マーカーとしての転移巣由来血清microRNA-203 (2015)
  • Author(s): 問山 裕二(三重大学 大学院医学系研究科消化管・小児外科), 今岡 裕基, 井出 正造, 志村 匡信, 安田 裕美, 藤川 裕之, 廣 純一郎, 三枝 晋, 小林 美奈子, 荒木 俊光, 大井 正貴, 田中 光司, 井上 靖浩, 毛利 靖彦, 楠 正人
  • Organizer: 日本癌治療学会学術集会
  • Place of Presentation: 国立京都国際会館(京都府・京都市）
  • Year and Date: 2015-10-29
• [Presentation] 大腸癌治療におけるバイオマーカー 早期大腸癌診断に向けての大腸腺腫患者血清microRNAs発現の検討 (2014)
  • Author(s): 問山 裕二、北嶋 貴仁, 今岡 裕基, 近藤 哲, 井出 正造, 川村 幹雄, 川本 文, 奥川 喜永, 廣 純一郎, 三枝 晋, 小林 美奈子, 大井 正貴, 田中 光司, 井上 靖浩, 毛利 靖彦, 楠 正人
  • Organizer: 日本大腸肛門病学会
  • Place of Presentation: 横浜ベイホテル東急
  • Year and Date: 2014-11-07 – 2014-11-08
• [Presentation] 大腸癌転移、予後診断マーカーとしての血清マイクロRNA (2014)
  • Author(s): 問山 裕二、井上 靖浩, 沖上 正人, 川村 幹雄, 川本 文, 奥川 喜永, 三枝 晋, 廣 純一郎, 田中 光司, 毛利 靖彦, Boland C. Richard, Goel Ajay, 楠 正人
  • Organizer: 日本癌学会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
  • Year and Date: 2014-09-25 – 2014-09-27