cfDNAを用いた大腸癌特異的メチル化マーカーによる大腸癌存在診断法の開発

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K16868
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 清水 大 名古屋大学, 医学部附属病院, 助教 (50723037)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 大腸癌 / メチル化 / cfDNA

Outline of Annual Research Achievements

研究代表者は、すでに癌組織に関するpublic dataを用いて大腸癌に特異的にメチル化されたシトシンを同定し、本研究に着手した。public dataをhold-out法により4:1でdiscovery setとvalidation setに分割し、discovery setを用いて大腸癌特異的なメチル化パネルを作成した。validation setにおいても、大腸癌の診断精度はROC解析でAUC=0.981と非常に高い精度を示し、その診断能が支持された。実際の組織データを用いたPost-Bisulfite Adaptor Tagging（PBAT）法によるwhole genome bisulfite sequencing（WGBS）診断能の検証では、大腸癌原発巣の9例の凍結切片全てにおいて、大腸癌特異的メチル化パネルで陽性となった。また、大腸癌転移巣の9例のパラフィン包埋切片においては、6例で大腸癌からの転移であると診断しえた。パネルの基となったメチル化に関するpublic dataはメチル化アレイデータであり、研究代表者の結果からは、異なったmodarityであるシーケンスにもそのパネルが有用である事が示され、かつ凍結切片・パラフィン包埋切片に関わらず有用であることが示された。さらには、別のコホートで大腸癌・胃癌・乳癌のそれぞれ16例の凍結切片をメチル化アレイにかけて、その診断能を検証したところ、大腸癌の診断精度はROC解析でAUC=0.879と非常に高い精度を示した。これにより、大腸癌の同定のみならず、外科領域で主な癌腫である胃癌・乳癌との鑑別も可能なメチル化パネルであることが示された。
さらにはpublic dataを用いた解析で、開発した診断パネルがリキッドバイオプシーおよび原発不明癌の原発推定にも有用である可能性を示した。

Current Status of Research Progress

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

Reason

組織データでの解析は順調に進行しており、メチル化パネルとしての診断能も非常に高い事が示されている。現在論文投稿中である。

Strategy for Future Research Activity

論文投稿中であり、2021年度で終了する予定である。
そして、本研究のテーマを発展させた基盤C研究に向けて、さらなる検体の収集と解析を進める。

Causes of Carryover

論文が期間内にアクセプトにならず、投稿料として残した予算が残った。また、コロナ禍により学会出張がなくなったため、成果報告に機会が得られず、出張費分が残った。
現在、論文投稿中であり、その投稿料に使用する。そして、本研究のテーマを発展させた基盤C研究に向けて、さらなる検体の収集と解析を進めるために、実験消耗品に使用する。