大腸癌の新たなバイオマーカーによる癌予測診断と治療法の開発

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K10150
• Research Institution: Teikyo University
• Principal Investigator: 飯沼 久恵 帝京大学, 医学部, 講師 (30147102)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 橋口 陽二郎 帝京大学, 医学部, 教授 (60251253)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: バイオマーカー / 大腸癌 / microRNA / エクソソーム / 血漿

Outline of Annual Research Achievements

平成28年度は血漿エクソソーム内包microRNAに注目し、大腸癌早期診断、再発予測診断および予後予測診断マーカーとしての有用性を検討した。血漿エクソソームは超遠心法で分離し、RNAは miRNeasy Serum/Plasma Kitを用いて抽出した。microRNAの測定は、TaqMan microRNA assayで行ない、外部標準としてCel-miR-39、内部標準にmiR-16を用いた。microRNAのプロファイリングはmiRNA Arrayで検討した。まず、再発症例に特異的なmicroRNAを明らかにするため、大腸癌再発症例、治癒症例、健常人の血漿エクソソームのmiroRNA発現パターンをmiroRNAアレイで比較検討し、再発群で高発現を認めたmicroRNA-21(miR-21)とmicroRNA-X（miR-X）を選出した。次に、これらのmicroRNAの早期診断および再発予測診断マーカーとしての有用性を、大腸癌326例を対象に癌の病期別に明らかにした。血漿エクソソームmiR-21およびmiR-Xは、大腸癌の進行により有意に上昇した。さらに、腫瘍組織と血漿エクソソームmicroRNA発現の間に有意な正の相関を認めた。病理因子との関連性において、エクソソームmiR-21とmiR-Xは肝転移および病理病期と有意な関連性を示した。生存曲線解析において、エクソソームmiR-21とmiR-X高発現群の全生存率および無再発生存率は、低発現群に比較し有意に低下した。Cox比例ハザードモデルによる多変量解析において、エクソソームmiR-21とmiR-Xは全生存および無再発生存に対して有意差を示した。大腸癌の病期別に解析したところ、TNM　stage II、IIIおよびIVにおいて、エクソソームmiR-21とmiR-X高値群は低値群に比べ、全生存率および無再発生存率が有意に低かった。病期別にCox多変量解析を行ったところ、血漿エクソソームmiR-21およびmiR-Xは独立した予後因子であることが明らかとなった。これらの結果から、エクソソームmiR-21およびmiR-Xは、大腸癌の各病期で有用な再発および予後予測因子であることが判明した。

Current Status of Research Progress

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

Reason

本年度は、大腸癌再発予測診断に有用な、血漿エクソソーム内包microRNAを明らかにし、大腸癌の再発予測および予後予測マーカーとしての有用性を明らかにすることであった。まず、microRNAアレイを用いて、大腸癌再発症例、治癒症例および健常人のmicrRNAのプロファイリングを詳細に検討た。その結果、これらの大腸癌の早期診断および再発予測診断マーカーとして期待しうるmiR-21とmiR-Xを抽出した。次にvalidation setとして大腸癌326例を対象に、これらのマーカーの再発および予後予測マーカーとしての有用性を検討した。その結果、血漿エクソソーム由来miR-21およびmiR-Xは、いずれも大腸癌組織での発現を反映しており、癌の進行度によって有意に上昇しているが明らかとなった。さらに大腸癌の病期別による解析でも、再発および予後予測診断として有用であることが判明した。このように、本年度の研究の進捗状態は、本来の目的を十分に達成しているものと考える。

Strategy for Future Research Activity

今後は、今回選出したmicroRNAの治療への応用を考え、ナノパーテイクルなどを用いたドラッグデリバリーシステムを用いて、その有用性を明らかにする。さらに、Liquid biopsyとして注目されている cell-free DNAの早期大腸癌のマーカーおよび転移・再発・予後予測マーカーとしての意義を検討する。加えて、化学療法剤と分子標的薬治療効果判定マーカーとしての有用性についても検討する。また、新たな大腸癌症例のサンプリングも継続しておこなう。このような癌に対するLiquid biopsyに基づくバイオマーカーの特色、利点および課題を明らかにすることで、臨床の場により即した診断法の確立を目指す。

Causes of Carryover

microRNA抽出用の試薬が、まとめ買いにより予定より安価に購入できたため、次年度使用額が生じた。

Expenditure Plan for Carryover Budget

臨床サンプル保存のための試薬代として使用する。

Research Products

• [Journal Article] Exosomal microRNA in plasma as a non-invasive biomarker for the recurrence of non-small cell lung cancer. (2017)
  • Author(s): Dejima H, Iinuma H, Kanaoka R, Matsutani N, Kawamura M
  • Journal Title: Oncol Lett. Volume: 13 Pages: 1256-1263
  • DOI: 10.3892/ol.2017.5569.
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Circulating Exosomal MicroRNA-21 as a Biomarker in Each Tumor Stage of Colorectal Cancer. (2017)
  • Author(s): Tsukamoto M, Iinuma H, Yagi T, Matsuda K, Hashiguchi Y.
  • Journal Title: Oncology. Volume: 92 Pages: 印刷中
  • DOI: 10.1159/000463387.
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Pericardial Conduit for Pulmonary Artery Reconstruction by Surgical Stapling. (2017)
  • Author(s): Matsutani N, Kanai E, Hanawa R, Takahashi Y, Uehara H, Iinuma H, Kawamura M
  • Journal Title: Ann Thorac Surg. Volume: 103 Pages: 469-471
  • DOI: 10.1016/j.athoracsur.2016.11.073.
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] 大腸ポリープ・ポリポーシス (2017)
  • Author(s): 橋口 陽二郎, 松田 圭二
  • Journal Title: 消化器疾患最新の治療2017-2018 Volume: 1 Pages: 235-239
  • Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] 直腸前方切除術における経肛門減圧チューブの有用性：Propensity score matching による経肛門減圧チューブ有無の比較 (2017)
  • Author(s): 端山 軍, 藤井 正一, 岡田 有加, 大野 航平, 八木 貴博, 塚本 充雄, 福島 慶久, 赤羽根 拓弥, 堀内 敦, 島田 竜, 岡本 耕一, 土屋 剛史, 野澤 慶次郎, 松田 圭二, 石部 敦士, 渡辺 一輝, 大田 貢由, 橋口 陽二郎
  • Journal Title: 日本外科感染症学会雑誌 Volume: 14 Pages: 9-14
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Japanese Society for Cancer of the Colon and Rectum (JSCCR) guidelines 2016 for the treatment of colorectal cancer. (2016)
  • Author(s): Watanabe T, Muro K, Ajioka Y, Hashiguchi Y,Sugihara K
  • Journal Title: Int J Clin Oncol. Volume: 32 Pages: 印刷中
  • DOI: 10.1007/s10147-017-1101-6.
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Integrated Multiregional Analysis Proposing a New Model of Colorectal Cancer Evolution. (2016)
  • Author(s): Uchi R, Takahashi Y, Iinuma H, Mori M, Suzuki Y, Yamamoto K, Aburatani H, Ogawa S, Miyano S, Mimori K.
  • Journal Title: PLoS Genet. Volume: 12 Pages: 1-24
  • DOI: 10.1371/journal.pgen.1005778.
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Birt-Hogg-Dube syndrome accompanied by pulmonary arteriovenous malformation. (2016)
  • Author(s): Matsutani N, Dejima H, Takahashi Y, Uehara H, Iinuma H, Tanaka F, Kawamura M
  • Journal Title: J Thorac Dis. Volume: 8 Pages: 1187-1189
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Anti-PD-1 Antibody Drugs - Potential of Plasma PD-L1 Protein as a Biomarker (2016)
  • Author(s): Iinuma H, Matsutani N, Uehara H, Kawamura M.
  • Journal Title: Gan To Kagaku Ryoho. Volume: 43 Pages: 1030-1035
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Systematic review of laparoscopic vs open surgery for colorectal cancer in elderly patients. (2016)
  • Author(s): Fujii S, Tsukamoto M, Fukushima Y, Shimada R, Okamoto K, Tsuchiya T, Nozawa K, Matsuda K, Hashiguchi Y.
  • Journal Title: World J Gastrointest Oncol. Volume: 8 Pages: 573-582
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] 卵巣・子宮・膣浸潤 (2016)
  • Author(s): 橋口 陽二郎, 松田 圭二, 野澤 慶次郎, 土屋 剛史, 岡本 耕一, 端山 軍, 島田 竜
  • Journal Title: 臨床外科 Volume: 71 Pages: 962-968
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] 上部消化管造影検査後のバリウム糞石により大腸穿孔を起こした1例 (2016)
  • Author(s): 土屋 剛史, 八木 貴博, 塚本 充雄, 福島 慶久, 島田 竜, 岡本 耕一, 藤井 正一, 野澤 慶次郎, 松田 圭二, 石田 剛, 斉藤 光次, 橋口 陽二郎
  • Journal Title: 日本大腸肛門病学会雑誌 Volume: 69 Pages: 34-378
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] 虫垂癌の病態・検査・治療と合併症対策 (2016)
  • Author(s): 松田 圭二, 大野 航平, 八木 貴博, 塚本 充雄, 福島 慶久, 赤羽根 拓弥, 堀内 敦, 島田 竜, 端山 軍, 岡本 耕一, 土屋 剛史, 野澤 慶次郎, 橋口 陽二郎
  • Journal Title: 消化器最新看護 Volume: 21 Pages: 99-103
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] イレウスを呈した骨盤内臓全摘術後人工肛門癌の1例 (2016)
  • Author(s): 松田 圭二, 塚本 充雄, 赤羽根 拓弥, 堀内 敦, 島田 竜, 端山 軍, 岡本 耕一, 土屋 剛史, 藤井 正一, 野澤 慶次郎, 橋口 陽二郎
  • Journal Title: 日本外科系連合学会雑誌 Volume: 41 Pages: 981-988
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 脾摘後重症感染症とその予防 (2017)
  • Author(s): 飯沼久恵、田村純子、稲葉毅、福島亮治、冲永功太
  • Organizer: 第30回日本小児脾臓研究会
  • Place of Presentation: 関西医科大学付属病院（大阪府枚方市）
  • Year and Date: 2017-03-11 – 2017-03-11
• [Presentation] 免疫チェックポイント阻害剤におけるバイオマーカーの探索 (2016)
  • Author(s): 飯沼久恵 、田村純子、金岡里枝、中山敬史、上原浩文、松谷哲行、川村雅文
  • Organizer: 第29回日本バイオセラピイー学会学術集会総会
  • Place of Presentation: 久留米シテイプラザ（福岡県久留米市）
  • Year and Date: 2016-12-01 – 2016-12-02
• [Presentation] 非小細胞肺癌症例における血漿エクソソーム内包microRNAのバイオマーカーとしての有用性 (2016)
  • Author(s): 田村純子、飯沼久恵、金岡里枝、岡村亮、白井俊、堺崇、中山敬史、上原浩文、松谷哲行、川村雅文
  • Organizer: 第29回日本バイオセラピイー学会学術集会総会
  • Place of Presentation: 久留米シテイプラザ（福岡県久留米市）
  • Year and Date: 2016-12-01 – 2016-12-02
• [Presentation] 大腸癌原発部・転移部組織および血漿エクソソームmicroRNAの発現プロファイルと その臨床的意義 (2016)
  • Author(s): 塚本充雄、飯沼久恵、田村純子、八木貴博、赤羽根拓弥、島田竜、端山軍、岡本耕一、 土屋剛史、野澤慶次郎、松田圭二、橋口陽二郎
  • Organizer: 第29回日本バイオセラピイー学会学術集会総会
  • Place of Presentation: 久留米シテイプラザ（福岡県久留米市）
  • Year and Date: 2016-12-01 – 2016-12-02
• [Presentation] Exosomal microRNA in plasma as non-invasive biomarkers for recurrence of non-small-cell lung cancer (2016)
  • Author(s): Juno Tamura, Hisae Iinuma, Rie Kanaoka, Hitoshi Dejima, Takashi Nakayama, Hirofumi Uehara, Noriyuki Matsutani, Masafui Kawamura
  • Organizer: 第75回日本癌学会学術総会
  • Place of Presentation: パシィフィコ横浜（神奈川県横浜市）
  • Year and Date: 2016-10-20 – 2016-10-22
• [Presentation] 肺癌症例における血漿PD-L1およびPD-Ｌ2蛋白のバイオマーカー としての可能性 (2016)
  • Author(s): 飯沼久恵 、田村純子、金岡里枝、中山敬史、上原浩文、松谷哲行、福島亮治、川村雅文
  • Organizer: 第54回日本癌治療学会学術集会
  • Place of Presentation: パシィフィコ横浜（神奈川県横浜市）
  • Year and Date: 2016-10-20 – 2016-10-22
• [Presentation] Plasma PD-L1 and PD-L2 proteins as possible new biomarkers in non-small cell lung cancer patients (2016)
  • Author(s): Hisae Iinuma, Juno Tamura, Rie Kanaoka, Hitoshi Dejima, Takashi Nakayama, Hirofumi Uehara, Noriyuki Matsutani, Masafui Kawamura
  • Organizer: 第75回日本癌学会学術総会
  • Place of Presentation: パシィフィコ横浜（神奈川県横浜市）
  • Year and Date: 2016-10-06 – 2016-10-08
• [Presentation] 飯沼久恵、田村純子、金岡里枝、出嶋仁、中山敬史、上原浩文、松谷哲行、川村雅文 (2016)
  • Author(s): 肺がん症例における血漿免疫チェックポイント関連分子（PD-L1, PD-L2）のバイオマーカーとしての有用性
  • Organizer: 第20回日本がん免疫学会総会
  • Place of Presentation: 大阪国際交流センター（大阪市）
  • Year and Date: 2016-07-27 – 2016-07-29
• [Presentation] 誘電泳動マイクロウエルアレイシステムを用いた血中循環がん細胞の遺伝子解析 (2016)
  • Author(s): 飯沼 久恵
  • Organizer: 第１回CTC研究フォーラム2016
  • Place of Presentation: ベルサール東京日本橋（東京都日本橋）
  • Year and Date: 2016-05-20 – 2016-05-20
  • Invited
• [Presentation] 肺癌組織におけるPD-L1蛋白発現と末梢血PD-L1蛋白量からみた抗PD-1抗体治療の適応 (2016)
  • Author(s): 飯沼久恵、田村純子、金岡里枝、出嶋仁、中山敬史、上原浩文、松谷哲行、川村雅文
  • Organizer: 第37回 癌免疫外科研究会
  • Place of Presentation: 川越プリンスホテル（埼玉県川越市）
  • Year and Date: 2016-05-12 – 2016-05-13
• [Presentation] 非小細胞肺癌再発症例における低侵襲マーカーとしての血漿エクソソーム内包microRNAの有用性 (2016)
  • Author(s): 出嶋 仁、飯沼久恵、田村純子、金岡里枝、河合瑛香、中山敬史、上原浩文、 松谷哲行、川村雅文
  • Organizer: 第37回 癌免疫外科研究会
  • Place of Presentation: 川越プリンスホテル（埼玉県川越市）
  • Year and Date: 2016-05-12 – 2016-05-13
• [Presentation] 大腸癌血漿エクソソームと癌組織におけるmicroRNA-21の発現と予後との関連性 (2016)
  • Author(s): 塚本充雄、飯沼久恵、田村純子、赤羽根拓弥、 福島慶久、島田 竜、岡本耕一、土屋剛史、藤井正一、野澤慶次郎、松田圭二、橋口陽二郎
  • Organizer: 第37回 癌免疫外科研究会
  • Place of Presentation: 川越プリンスホテル（埼玉県川越市）
  • Year and Date: 2016-05-12 – 2016-05-13
• [Presentation] 大腸癌における血中循環がん細胞の発現分子の解析 (2016)
  • Author(s): 田村純子、飯沼久恵、塚本充雄、赤羽根拓弥、福島慶久、島田竜、岡本耕一、土屋剛史、藤井正一、野沢慶次郎、松田圭二、橋口陽二郎
  • Organizer: 第37回 癌免疫外科研究会
  • Place of Presentation: 川越プリンスホテル（埼玉県川越市）
  • Year and Date: 2016-05-12 – 2016-05-13
• [Presentation] 飯沼久恵、田村純子、塚本充雄、福島慶久、島田竜、中村圭介、土屋剛史、藤井正一、野沢慶次郎、松田圭二、橋口陽二郎 (2016)
  • Author(s): 飯沼久恵、田村純子、塚本充雄、福島慶久、島田竜、中村圭介、土屋剛史、藤井正一、野沢慶次郎、松田圭二、橋口陽二郎
  • Organizer: 第116回 日本外科学会
  • Place of Presentation: 大阪国際会議場／リーガロイヤルホテル大阪（大阪市）
  • Year and Date: 2016-04-14 – 2016-04-16
• [Presentation] 大腸癌間質のdesmoplastic reaction分類の臨床的有用性の検討 (2016)
  • Author(s): 橋口陽二郎， 上野秀樹， 松田圭二， 野澤慶次郎， 藤井正一， 土屋剛史, 岡本耕一 , 中村圭介、島田竜、福島慶久、塚本充雄、八木貴博、飯沼久恵， 神藤英二， 長谷和生， 近藤福雄
  • Organizer: 第116回 日本外科学会
  • Place of Presentation: 大阪国際会議場／リーガロイヤルホテル大阪（大阪市）
  • Year and Date: 2016-04-14 – 2016-04-16