2021 Fiscal Year Final Research Report

Next generation cancer liquid biopsy for childhood cancers using single cell analysis

Research Project

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Project/Area Number	19H01056
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
Allocation Type	Single-year Grants
Section	一般
Review Section	Medium-sized Section 55:Surgery of the organs maintaining homeostasis and related fields
Research Institution	Hiroshima University
Principal Investigator	Hiyama Eiso 広島大学, 自然科学研究支援開発センター, 教授 (00218744)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	金輪真佐美 (福永真佐美) 広島大学, 自然科学研究支援開発センター, 助教 (00284208) 栗原將広島大学, 医系科学研究科(医), 助教 (40724894) 佐伯勇広島大学, 病院(医), 講師 (80452762) 外丸祐介広島大学, 自然科学研究支援開発センター, 教授 (90309352) 上田祐華広島大学, 病院(医), 講師 (70624641)
Project Period (FY)	2019-04-01 – 2022-03-31
Keywords	一細胞解析 / 小児がん / 質量分析 / ゲノミクス / 遊離核酸 / マイクロRNA / 腫瘍マーカー / 前臨床試験
Outline of Final Research Achievements	Isolated tumor cells from pediatric cancer resection specimens and primary cell cultures and established cell lines, and blood circulating cells (CTCs) isolated directly from patient specimens, which were stored at Hiroshima University, were analyzed by one-cell analysis. In the Cellomics analysis, we detected changes in catecholamine metabolites and glycolytic enzymes in neuroblastoma and cytokines in lymphoma. In the genomics analysis, the MDA method was useful for DNA, and the plate-switching method by Locked nucleic acid technique was useful for RNA expression. And, the free tumor nucleic acid was examined and the methylation analysis was carried out in the gene panel, and it seemed to be useful as diagnosis, therapeutic effect, and early detection of recurrence.
Free Research Field	小児外科、小児腫瘍学
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	当大学で開発した一細胞解析が、小児がんの一細胞解析に応用可能であることが示され、遊離核酸（cfDNA）を用いた分子診断に加えることにより確実なリキッドバイオプシーの確立が可能と考えられる。さらに、分子マーカーから分子標的療法による個別化療法（Precision Medicine）、治療効果判定、MRD(微量残存病変)の診断、さらに細胞毎の検討からheterogeneityの検索が可能となり、など多く領域に応用可能となり、小児固形がんにおける診断と治療法への革命的な成果であるといえる。