早期食道癌のゲノム・エピゲノムの網羅的解析と内視鏡洗浄廃液による分子診断の開発

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K08954
• Research Institution: Sapporo Medical University
• Principal Investigator: 篠村 恭久 札幌医科大学, その他部局等, 名誉教授 (90162619)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 能正 勝彦 札幌医科大学, 医学部, 講師 (10597339)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 食道癌 / ゲノム / エピゲノム / ESD

Outline of Annual Research Achievements

ESDで一括切除された早期食道癌100例の臨床検体を利用。それらの癌組織からDNAを抽出し、遺伝子変異解析を行った。また抽出したDNAをBisulfite処理し、それらを用いてMLH-1、CDKN2A、RUNX3、RASSF2などの癌関連遺伝子のDNAメチル化異常、さらにはゲノムワイドDNAメチル化の指標となるLINE-1やIGF2 DMR0メチル化レベルを解析。それらのメチル化異常と生活習慣との関連についても検討した。さらには消化器癌でDNAメチル化を制御すると報告されている5-hmC やTET family proteins についても検討した。その結果平成28年度は以下の研究成果を残すことができたので報告する。

１）食道腺癌では食道扁平上皮癌と比較して、CDKN2A（40% vs. 17%、P = 0.045）、RUNX3（23% vs. 4.4%、P = 0.036）、RASSF2（9.8% vs. 0%、P = 0.049）などのメチル化異常が有意に高頻度であったが、遺伝子変異（KRAS、BRAF、PIK3CA）に関しては両者間で有意差を認めなかった。
２）IGF2 LOIのメチル化レベルは食道扁平上皮癌（65.3±9.0）と比較して、腺癌（59.0±14.0）の方が有意に低いことが明らかとなった。一方、LINE-1のメチル化レベルや5-hmC やTET family proteinsは両者間で有意差を認めなかった。
３）食道腺癌では、喫煙歴を有する症例の癌部では、非癌部と比べ有意にIGF2 DMR0メチル化レベルの低下を認めたが（P = 0.021）、LINE-1のメチル化レベルは癌部と非癌部で有意差を認めなかった。

Current Status of Research Progress

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

Reason

遺伝子変異や癌関連遺伝子のDNAメチル化異常、さらにはゲノムワイドDNAメチル化の指標となるLINE-1やIGF2 DMR0メチル化レベルの解析は終了。またそれらのメチル化異常と生活習慣との関連や消化器癌でDNAメチル化を制御すると報告されている5-hmC やTET family proteins についても解析が終了していることから研究は順調に進んでいると考える。

Strategy for Future Research Activity

今回の検討で食道バレット腺癌は扁平上皮癌と比較して、癌関連遺伝子のメチル化異常の頻度が高く、またIGF2 DMR0メチル化レベルも低いことが明らかになった。よって生検組織や食道洗浄廃液から抽出したDNAなどを利用した新たな分子診断の可能性が示唆された。
また近年、常在微生物と発癌との関連が大腸癌や膵癌で報告されていることから、早期食道癌における微生物種と分子異常、生物学的悪性度との関連についても、我々はFISHやメタゲノム解析を行う予定である。

Causes of Carryover

PCR関連試薬を当初の予定よりも安価に購入することができたこと。また受託サービスも予定よりも安い料金で発注することができたため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

来年度は食道癌のmicrobiota研究も行う予定であり、FISH解析などの費用に充てる予定である。