包括的統合的アプローチによる日本人早期膵癌の高精度診断の具現化

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15H05791
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 森 正樹 大阪大学, 医学系研究科, 教授 (70190999)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 土岐 祐一郎 大阪大学, 医学系研究科, 教授 (20291445) ; 永野 浩昭 山口大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (10294050) ; 石井 秀始 大阪大学, 医学系研究科, 特任教授(常勤) (10280736) ; 三森 功士 九州大学, 大学病院, 教授 (50322748) ; 杉本 昌弘 慶應義塾大学, 政策・メディア研究科(藤沢), 特任准教授 (30458963) ; 落谷 孝広 国立研究開発法人国立がん研究センター, 研究所, 主任分野長 (60192530)
• Project Period (FY): 2015-05-29 – 2020-03-31
• Keywords: 膵癌 / 先制医療 / 癌代謝 / バイオマーカー / 先端計測

Outline of Annual Research Achievements

膵癌の治療成績向上のためには「早期診断」が極めて重要であり、そのためには新規バイオマーカー開発による早期診断と適切な医療介入が重要である。ところが現実的な問題として、早期（ステージⅠ）膵癌の状態で発見される症例は極めて少なく、早期膵癌を対象とする研究は困難であった。そこで本研究では、オールジャパン体制で戦略的・体系的に早期膵癌症例を30例以上集積し高精度に解析することを目標とした。
バイオマーカー探索研究では、腫瘍関連因子（T）である末梢血・唾液中のバイオマーカー（循環・分泌されるmicroRNAとExosome、分岐鎖アミノ酸 等の生理活性物質）の同定が重要であることは言うまでもないが、早期癌症例の診断法確立のためには新規に開発する腫瘍側因子からみたバイオマーカーの解析だけではなく、日常生活環境からみたハイリスク因子（環境因子:Eとする）と遺伝子多型からみたハイリスク因子（遺伝子的多型因子：Pとする）を総合して俯瞰的に観察することが極めて重要である。そこで本研究では、膵癌症例を扱う全国のhigh volume centerからの早期膵癌症例を収集し、臨床検体（血液、唾液、尿）、生活習慣アンケート、ゲノム情報（単核球）を高精度に収集することを目的の第一段階とした。
本年度の研究実績として、全国のhigh volume centerでの倫理審査を完了し、着実な症例集積を実行した。さらにpreliminaryな解析として、収集した血液標本および唾液標本のmicroRNAマイクロアレイ、メタボローム解析を実施した。

Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

上述の通り、本研究の当初の目標は早期膵癌の臨床検体、生活習慣アンケート、ゲノム情報（単核球）を高精度に収集することである。本年度は全国のhigh volume centerからの症例情報を研究代表者施設に集積し、遅滞なく面接官を各施設に派遣して検体の収集を遂行した。その結果、これまでに既に北海道から九州にわたる施設より、早期膵癌症例にかかわる高品質な標本を約20例分集積することが可能であった。また、エキスパートな面接官を派遣することにより、環境因子としてのアンケートも着実に収集が進んでいる。
単に検体を収集するだけではなく、preliminaryな解析としてmicroRNAマイクロアレイ、メタボローム解析を実施したことも本年度の進捗である。その解析の結果、膵癌切除術前後で有意に変化する（3倍以上、p<0.01）microRNAとして39個の候補を同定し、さらに唾液のメタボローム解析により、有意に変化する9個の代謝産物を同定した。これらの候補は早期膵癌でも有意に変化しているものがあり、しかもそれはこれまでの既存のバイオマーカーとは異なる新規分子であった。このような新規候補分子を同定できたことは、むしろ当初の計画以上の進捗とも言えるが、検体収集が完了していない現時点ではこれら候補分子はまだまだ確定的なものとは言えず、今後の更なる検体収集を待ってvalidationを行う必要がある。従って本年度の進捗は「当初の計画通り」と判断した。

Strategy for Future Research Activity

（Ⅰ）『①試料』および（Ⅱ）『②情報収集・計測』膵癌全症例の(P)+(E)、および(T)：膵癌全症例を収集。①臨床的に膵癌と診断され治療を施された膵癌全症例に加えて、②対照群(1）として膵癌との関連性が臨床上疑われる膵炎（急性罹患歴、慢性膵炎急性増悪、慢性期）、膵石、重傷糖尿病等の関連疾患、③対照群(2）として膵疾患と関連性の低い症例を収集。膵癌の患者にあたって本研究は当該患者自身の利益には直接結び付くとは限らず、膵炎等の関連疾患の患者では当該患者自身の医療応用は期待できないこと等の先制医療の開発研究に特有の倫理的事項を十分に踏まえて、倫理委員会等の規則を遵守して実施する。（Ⅲ）『③解析』①miRNA；miRNA/Exosomeの存在様式を究明する。②代謝産物；CE-TOFMSの網羅的解析で候補を探索、少数候補マーカーのみを好感度定量可能なトリプル四重極ＭＳ等を用いて超高感度分子測定を行う。未知物質が候補である場合は、MS/MSを用いて分子構造の推測・同定を試みる、平成29年度は上記の解析に引き続き、細胞生物学的な実験を加えて同定したバイオマーカーの意義を把握する。三位一体の研究により、特定のSNP等の遺伝的多型因子（P）を有する個人で、どのような喫煙・飲酒・生活習慣病等の環境因子（E）が膵癌リスクを高めるか定量的に推測し、さらに末梢血・唾液等の低侵襲な試料採取（T）から新規の有用な診断技術を開発する。また、すでに症例の蓄積を開始している。施設ごとの倫理委員会における対応内容が若干異なっているのは現実であり、その調整のために年複数回の個別会議及び全体会議を開催してプロジェクトの進捗を確認するとともに一定期間ごとに組織内全体にメールを配信し、情報を共有することにより事業の円滑化と効率化を進めてきたところであり、平成29年度も順調に推移する計画である。

Research Products

• [Journal Article] The importance of mitochondrial folate enzymes in human colorectal cancer. (2017)
  • Author(s): Miyo, M., Konno, M., Colvin, S. H., Nishida, N., Koseki, J., Kawamoto, K., Tsunekuni, K., Nishimura, J., Hata, T., Takemasa, I., Mizushima, T., Doki, Y., Mori, M., Ishii, H.
  • Journal Title: Oncol. Rep. Volume: 37 Pages: 417-425
  • DOI: 10.3892/or.2016.5264.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Clinical significance of histone demethylase NO66 in invasive colorectal cancer. (2017)
  • Author(s): Nishizawa, Y., Nishida, N., Konno, M., Kawamoto, K., Asai, A., Koseki, J., Takahashi, H., Haraguchi, N., Nishimura, J., Hata, T., Matsuda, C., Mizushima, T., Satoh, T., Doki, Y., Mori, M., Ishii, H.
  • Journal Title: Ann. Surg. Oncol. Volume: 24 Pages: 841-849
  • DOI: 10.1245/s10434-016-5395-9.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Addiction to the IGF2-ID1-IGF2 circuit for maintenance of the breast cancer stem-like cells. (2017)
  • Author(s): Tominaga, K., Shimamura, T., Kimura, N., Murayama, T., Matsubara, D., Kanauchi, H., Niida, A., Shimizu, S., Nishioka, K., Tsuji, EI., Yano, M., Sugano, S., Shimono, Y., Ishii, H., Saya, H., Mori, M., Akashi, K., Tada, K., Ogawa, T., Tojo, A., Miyano, S., Gotoh, N.
  • Journal Title: Oncogene Volume: 36 Pages: 1276-1286
  • DOI: 10.1038/onc.2016.293.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Genomic Landscape of Esophageal Squamous Cell Carcinoma in a Japanese Population. (2016)
  • Author(s): Sawada, G., Niida, A., Uchi, R., Hirata, H., Shimamura, T., Suzuki, Y., Shiraishi, Y., Chiba, K., Imoto, S., Takahashi, Y., Iwaya, T.,...Mori, M., Mimori, K. et al.
  • Journal Title: Gastroenterology. Volume: 150 Pages: 1171-1182
  • DOI: 10.1053/j.gastro.2016.01.035.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Fetal Hepatocyte Derived Culture Medium Elicits Adipocyte Differentiation to Bile Duct Cell Lineages in Mouse. (2016)
  • Author(s): Ogawa, H., Konno, M., Kawamoto, K., Nishida, N., Koseki, J., Mizushima, T., Satoh, T., Eguchi, H., Doki, Y., Mori, M., Ishii, H.
  • Journal Title: Biomedical Reports. Volume: - Pages: -
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] c-Met Affects Gemcitabine Resistance over Carcinogenesis in a Mouse Model of Pancreatic Cancer. (2016)
  • Author(s): Noguchi, K., Konno, M., Eguchi, H., Kawamoto, K., Mukai, R., Nishida, N., Koseki, J., Wada, H., Akita, H., Satoh, T., Marubashi, S., Nagano, H., Doki, Y., Mori, M., Ishii, H.
  • Journal Title: Oncol. Rep. Volume: - Pages: -
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Oncometabolite D-2-hydroxyglurate directly induces epithelial-mesenchymal transition and is associated with distant metastasis in colorectal cancer. (2016)
  • Author(s): Colvin, S. H., Nishida, N., Konno, M., Haraguchi, N., Takahashi, H., Nishimura, J., Hata, T., Kawamoto, K. Asai, A., Tsunekuni, K., Koseki, J., Mizushima, T., Satoh, T., Doki, Y., Mori, M., Ishii, H.
  • Journal Title: Sci. Rep Volume: 6 Pages: 36289
  • DOI: 10.1038/srep36289.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Metabolic adaptation to nutritional stress in human colorectal cancer. (2016)
  • Author(s): Miyo, M., Konno, M., Nishida, N. Sueda, T., Noguchi, K., Matsui, H., Colvin, H., Kawamoto, K., Koseki, J., Haraguchi, N., Nishimura, J., Hata, T., Gotoh, N., Mastuda, F., Saatoh, T., Mizushima, T., Shimizu, H., Doki, Y., Mori, M., Ishii, H.
  • Journal Title: Sci. Rep. Volume: 6 Pages: 38415
  • DOI: 10.1038/srep38415.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Postoperative Changes in Body Composition After Pancreaticoduodenectomy Using Multifrequency Bioelectrical Impedance Analysis. (2016)
  • Author(s): Mikamori, M., Miyamoto, A., Asaoka, T., Maeda, S., Hama, N., Yamamoto, K., Hirao, M., Ikeda, M., Sekimoto, M., Doki, Y., Mori, M., Nakamori, S.
  • Journal Title: J. Gastrointest. Surg. Volume: 20 Pages: 611-618
  • DOI: 10.1007/s11605-015-3055-1.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Intrahepatic cholangiocarcinoma in a patient with Wilson's disease: a case report. (2016)
  • Author(s): Mukai, Y., Wada, H., Eguchi, H., Yamada, D., Asaoka, T., Noda, T., Kawamoto, K., Gotoh, K., Takeda, Y., Tanemura, M., Umeshita, K., Hori, Y., Morii, E., Doki, Y., Mori, M.
  • Journal Title: Surg. Case. Rep. Volume: 2 Pages: 29
  • DOI: 10.1186/s40792-016-0156-3.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Minimum graft size calculated from preoperative recipient status in living donor liver transplantation. (2016)
  • Author(s): Marubashi, S., Nagano, H., Eguchi, H., Wada, H., Asaoka, T., Tomimaru, Y., Tomokuni, A., Umeshita, K., Doki, Y., Mori, M.
  • Journal Title: Liver Transpl Volume: 22 Pages: 599-606
  • DOI: 10.1002/lt.24388.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Overexpression of glypican-1 implicates poor prognosis and their chemoresistance in oesophageal squamous cell carcinoma. (2016)
  • Author(s): Hara, H., Takahashi, T., Serada, S., Fujimoto, M., Ohkawara, T., Nakatsuka, R., Harada, E., Nishigaki, T., Takahashi, Y., Nojima, S., Miyazaki, Y., Makino, T., Kurokawa, Y., Yamasaki, M., Miyata, H., Nakajima, K., Takiguchi, S., Morii, E., Mori, M., Doki, Y., Naka, T.
  • Journal Title: Br. J. Cancer. Volume: 115 Pages: 66-75
  • DOI: 10.1038/bjc.2016.183.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] A clinical trial of autologous adipose-derived regenerative cell transplantation for a postoperative enterocutaneous fistula. (2016)
  • Author(s): Mizushima, T., Takahashi, H., Takeyama, H., Naito, A., Haraguchi, N., Uemura, M., Nishimura, J., Hata, T., Takemasa, I., Yamamoto, H., Doki, Y., Mori, M.
  • Journal Title: Surg Today. Volume: 46 Pages: 835-842
  • DOI: 10.1007/s00595-015-1246-8.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Two FOXP3(+)CD4(+) T cell subpopulations distinctly control the prognosis of colorectal cancers. (2016)
  • Author(s): Saito, T., Nishikawa, H., Wada, H., Nagano, Y., Sugiyama, D., Atarashi, K., Maeda, Y., Hamaguchi, M., Ohkura, N., Sato, E., Nagase, H., Nishimura, J., Yamamoto, H., Takiguchi, S., Tanoue, T., Suda, W., Morita, H., Hattori, M., Honda, K., Mori, M., Doki, Y., Sakaguchi, S.
  • Journal Title: Nat. Med Volume: 22 Pages: 679-684
  • DOI: 10.1038/nm.4086.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] A Histone Deacetylase Inhibitor Suppresses Epithelial-Mesenchymal Transition and Attenuates Chemoresistance in Biliary Tract Cancer. (2016)
  • Author(s): Sakamoto, T., Kobayashi, S., Yamada, D., Nagano, H., Tomokuni, A., Tomimaru, Y., Noda, T., Gotoh, K., Asaoka, T., Wada, H., Kawamoto, K., Marubashi, S., Eguchi, H., Doki, Y., Mori, M.
  • Journal Title: PLoS One. Volume: 11 Pages: e0145985
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0145985.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] 消化器癌領域における指針の医療研究開発 (2016)
  • Author(s): 森正樹、石岡千加史
  • Organizer: 第75回日本癌学会学術総会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜(神奈川）
  • Year and Date: 2016-10-06 – 2016-10-08
• [Presentation] リキッドバイオプシー 最近の動向 (2016)
  • Author(s): 森正樹
  • Organizer: 第75回日本癌学会学術総会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜(神奈川）
  • Year and Date: 2016-10-06 – 2016-10-08
• [Presentation] 未来へつなぐ消化器病学―消化器外科の立場から― (2016)
  • Author(s): 森正樹
  • Organizer: 第102回日本消化器病学会総会
  • Place of Presentation: 京王プラザホテル(東京）
  • Year and Date: 2016-04-21 – 2016-04-23