Identification of biomaker for predicting liver metastasis of colorectal cancer with CAGE analysis

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 17K10652
• Research Institution: Juntendo University
• Principal Investigator: 小見山 博光 順天堂大学, 医学部, 非常勤講師 (30348982)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 加藤 俊介 順天堂大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (40312657) ; 茂櫛 薫 順天堂大学, 医学(系)研究科(研究院), 非常勤講師 (60569292)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 大腸癌 / CAGE法 / マイクロダイセクション / 癌遺伝子 / バイオマーカー / 肝転移 / 転移予測マーカー

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、次世代シークエンサー（NGS）を用いて大腸癌リンパ節転移、肝転移に関与する遺伝子を突き止め、既存の診断法、治療法よりも精度の高い医療、臨床応用を確立することを目的とする。近年、遺伝子の転写開始点を網羅的に解析するCAGE法（capanalysis of gene expression法）が開発された。そしてこのCAGE法により、ヒトの18万を超える転写開始点とそれに由来する転写産物の発現量の網羅的解析が行われた。我々はこのCAGE法などを用い、肝転移を伴う症例も含め、大腸がん症例を対象にてがん組織発現の網羅的解析に取り組んできた。さらに症例の追跡調査を行い、予後、再発などの新たな臨床データを取得し、候補遺伝子群から絞り込む解析を行っている。この再解析によって得られた新たな遺伝子群に関して文献調査を含めた検討を行っている。今後新規マーカー取得を目指し、MA-plotによる候補遺伝子の同定だけでなく、GO解析、パスウェイ解析など、大腸がんの転移に関与するシグナルカスケードの評価を多角的に取り組む。検証の過程において必要であれば、追加の解析から検証データを取得し、肝転移マーカのさらなる絞り込みをさらに行う。本研究の結果、大腸癌患者の術前内視鏡検査において、早期に肝転移を検出するシステムを確立することが可能になれば、これまでにない治療効果が期待できる。また、術前化学療法の適応にも影響を及ぼすことが期待され、現在の臨床医療に対して貢献できると考える。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

本研究は、大腸癌肝転移に関与する遺伝子を特定することにより、既存の診断法、治療法よりも精度の高い診断マーカーを創出し、臨床応用につなげる事を目指してきた。これまでの研究により、我々はすでに大腸癌において特異的発現を示す遺伝子群を特定し、さらに肝転移特異的なマーカー候補遺伝子などを選抜した。この点では当初目的とした成果を得つつあるといえる。しかし研究の進展により、我々が既に行っていた遺伝子の群分けの変更が有用である可能性が浮上した。このため肝転移症例の再発の有無なども含めた臨床情報を更新し、CAGE解析の群分けを再度行った。さらに新たな手法も用いて解析をすすめている。以上から当初計画より研究工程が増え、予定より時間を要することとなった。

Strategy for Future Research Activity

肝転移症例の再発の有無なども含めた臨床情報を更新し、CAGE解析による遺伝子の群分けを再度行った。この新規な群分けによって肝転移マーカーとして有効な新規遺伝子の絞り込みを行っている。
次年度は候補遺伝子群から、とくに選びだした遺伝子の肝転移マーカーとしての有用性を評価を行う。取得データと、各種データーベースの対照などによるドライな解析の他、新規検体を用いたNGS解析、デジタルPCR解析などを追加し、候補マーカーの有用性検証も順次行っていく。

Causes of Carryover

大腸癌肝転移に関与する遺伝子の特定、高精度の診断法確立を目標とし研究を行ってきた。CAGE解析結果の再度の群分けの後、遺伝子データーの解析を進めてきたが、この新たな群分けにより研究工程が増えたこと、症例の予後を含めた臨床情報の取得に時間が掛かっていること、さらに研究棟の移転の影響もあって作業の停滞を生じた。またこの移転作業・場所の確保が長引いたことから、予定していたフリーザーの購入を延期した。
2020年度にはNGSなどによる遺伝子・遺伝子発現解析のため、この資金を使用する。また解析に供する検体の一次保管のために小型フリーザーの購入も必要である。

Research Products

• [Journal Article] Using the polymeric circulating tumor cell chip to capture circulating tumor cells in blood samples of patients with colorectal cancer (2020)
  • Author(s): Kure K, Hosoya M, Ueyama T, Fukaya M, Sugimoto K, Tomiki Y,Ohnaga T, Sakamoto K, Komiyama H.
  • Journal Title: Oncl Lett Volume: 19 Pages: 2286-2294
  • DOI: 10.3892/ol.2020.11335
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Angiopoietin-2 as a prognostic factor in patients with incurable stage IV colorectal cancer. (2020)
  • Author(s): Munakata S, Ueyama T, Ishihara H, Komiyama H, Tsukamoto R, Kawai M, Takahashi M, Kojima Y, Tomiki Y,
  • Journal Title: J Gastrointest Cancer. Volume: 2020 Online ahead of print Pages: 000-000
  • DOI: 10.1007/s12029-020-00392-1
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] 大腸癌術後肝門部リンパ節転移による閉塞性黄疸に対して胆管ステント留置後に分子標的薬併用全身化学療法を施行した1例. (2020)
  • Author(s): 雨宮 浩太, 百瀬 裕隆, 青木 順, 岡澤 裕, 水越 幸輔, 河野 眞吾, 宗像 慎也, 石山 隼, 杉本 起一, 神山 博彦, 小見山 博光, 高橋 玄, 小島 豊, 奥澤 淳司, 坂本 一博:
  • Journal Title: 癌と化学療法 Volume: 46(4) Pages: 733-735
• [Journal Article] Japan society of clinical oncology/Japanese society of medical oncology-led clinical recommendations on the diagnosis and use of tropomyosin receptor kinase inhibitors in adult and pediatric patients with neurotrophic receptor tyrosine kinase fusion-positive advanced solid tumors, cooperated by the Japanese society of pediatric hematology/oncology. (2020)
  • Author(s): Naito Y, Mishima S, Akagi K, Igarashi A, Ikeda M, Okano, S, Kato S, Takano T, Tsuchihara K, Terashima K, et al.
  • Journal Title: Int J Clin Oncol Volume: 25 Pages: 403-417
  • DOI: 0.1007/s10147-019-01610-y
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Metastatic seeding of human colon cancer cell clusters expressing the hybrid epithelial/mesenchymal state. (2019)
  • Author(s): Mizukoshi K, Okazawa Y, Haeno H, Koyama Y, Sulidan K, Komiyama H, Saeki H, Ohtsuji N, Ito Y, Kojima Y, Goto M, Habu S, Hino O, Sakamoto K, Orimo A.
  • Journal Title: Int J Cancer Volume: 146 Pages: 2547-2562
  • DOI: 10.1002/ijc.32672
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Stromal fibroblasts induce metastatic tumor cell clusters via epithelial-mesenchymal plasticity. (2019)
  • Author(s): Matsumura Y, Ito Y, Mezawa Y, Sulidan K, Daigo Y, Hiraga T, Mogushi K, Wali N, Suzuki H, Itoh T, Miyagi Y, Yokose T, Shimizu S, Takano A, Terao Y, Saeki H, Ozawa M, Abe M, Takeda S, Okumura K, Habu S, Hino O, Takeda K, Hamada M, Orimo A.
  • Journal Title: Life Sci Alliance Volume: 2(4):e201900425. Pages: 1-24
  • DOI: 10.26508/lsa.201900425
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Estrogen receptor-positive ductal carcinoma in situ frequently overexpresses HER2 protein without gene amplification. (2019)
  • Author(s): Horimoto Y, Terao T, Tsutsumi Y, Tanabe M, Mogushi K, Hlaing MT, Sasaki R, Saeki H, Okazaki M, Sonoue H, Arakawa A, Saito M.
  • Journal Title: Am J Surg Pathol Volume: 43(9) Pages: 1221-1228
  • DOI: 10.1097/PAS.0000000000001300
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] 網羅的解析を用いた新規結腸癌診断マーカーの探索. (2019)
  • Author(s): 塚本亮一, 小見山博光, 河野眞吾, 河合雅也, 高橋玄, 小島豊, 冨木裕一, 坂本一博:
  • Organizer: 第57回日本癌治療学会学術集会, 福岡.
• [Presentation] 大腸癌における原発巣および血漿中遊離DNAのCHFR遺伝子メチル化測定の意義. (2019)
  • Author(s): 杉本起一, 百瀬裕隆, 岡澤 裕, 高橋里奈, 水越幸輔, 盧 尚志, 河合雅也, 宗像慎也, 神山博彦, 高橋 玄, 小島 豊, 冨木裕一, 福永 哲, 梶山美明, 坂本一博:
  • Organizer: 第57回日本癌治療学会学術集会, 福岡.
• [Presentation] 患者大腸癌細胞集団の中間型上皮間葉移行を介した浸潤・転移機構. (2019)
  • Author(s): 水越幸輔，岡澤 裕，波江野 洋，小山 侑，大久保捷奇，Kaidiliavi Sulidan，伊藤恭彦，小見山博光，杉本起一，小島 豊，五藤倫敏，垣生園子，樋野興夫，折茂 彰，坂本一博:
  • Organizer: 第30回日本消化器癌発生学会総会，横浜.
• [Remarks] 順天堂大学大学院 下部消化管外科学
  • URL: https://www.juntendo.ac.jp/graduate/laboratory/labo/kabusyoukakan/