腫瘍由来エクソソームによる膵癌マルチオミクス・プロファイリングの挑戦と臨床応用

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K09214
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 山田 豪 名古屋大学, 医学系研究科, 講師 (30467287)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小寺 泰弘 名古屋大学, 医学系研究科, 教授 (10345879) ; 室谷 健太 久留米大学, 付置研究所, 准教授 (10626443) ; 園原 史訓 名古屋大学, 医学部附属病院, 病院助教 (30745534) ; 高見 秀樹 名古屋大学, 医学部附属病院, 病院助教 (40723028) ; 林 真路 名古屋大学, 医学部附属病院, 病院講師 (70755503)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 膵癌 / 上皮間葉転換 / 再発様式 / マルチオミクス / miRNA / リピドーム

Outline of Annual Research Achievements

本研究では膵癌が局所進展タイプと遠隔転移タイプに大別され、細胞分子学的にこれらの同定が可能となるような差異を見出すことを目的としている。術前に組織採取が比較的困難な膵癌の特性を考慮し、リキッドバイオプシーとして有望な血液中のエクソソームを研究対象とした。これまで膵癌を含む膵疾患患者の血液からエクソソームを抽出可能であることは電子顕微鏡およびNanostreamで確認した。当科で手術を含む集学的治療を予定された膵癌患者のうち、初発再発部位が肝（n=8）、肺（n=1）、腹膜(n=1)、局所（n=5）および、無再発（n=5）の20症例の血液検体を用いた。血中に含まれるエクソソームを抽出し、さらにエクソソームに含まれるtotal RNAを抽出した上でBGISEQ-500によるhigh throughput sequencingを行った。得られた網羅的miRNA-seq情報を解析したところ遠隔タイプ、局所タイプ、および無再発例の間で有意に発現が異なり、バイオマーカーとして有望と考えられるmiRNAは認めなかった。また、上記網羅的miRNA解析に用いた20例中の10例についてメタボロミクス解析を検討した。今回はエクソソーム中の脂質代謝物であるリピドームについて網羅的解析を行った。この結果、エーテル化ホスファチジルコリンのクラスが無再発例で肝転移、局所転移のグループと比較してエクソソーム内の含有が低いことが明らかとなった。今後はhigh throughput sequencingによる血液エクソソーム中のmRNA解析およびメタボロミクスとしてのリピドーム解析を進め、最終的にはマルチオミクス解析として統合したデータを得る予定である。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

マルチオミクスのうち、miRNAとリピドームについては解析可能であったが、mRNA等、他の分子については検体量の問題から今回用いた症例では追加解析が不可能であった。現在前向きにも症例は蓄積中のため、充分量の血液検体が得られた症例で詳細な予後情報が利用可能なものについてさらにmRNA-seqやメタボロミクス、リピドミクスなどの網羅的解析を行う予定である。

Strategy for Future Research Activity

前向きに蓄積をすすめている膵疾患の血液検体について、マルチオミクス解析を行うのに充分な血液量および、詳細な臨床病理学的情報および予後情報が利用可能なものについてmRNA-seq、メタボロミクスおよびリピドミクス等の網羅的解析を進める。

Causes of Carryover

本年度行ったマルチオミクスのためのサンプル収集に必要な試薬、エクソソーム抽出費用、small RNAシーケンス費用、リピドミクス解析費用等はほぼ予定通り使用した。シーケンスおよびリピドミクス解析に提出するサンプル数の変動によって当初の使用額との差が生じた。今後さらにmRNAシーケンス解析等を行うにあたり、残額をサンプル数の追加等に合わせて使用する予定である。