大腸がんctDNAの術後早期再発診断システム開発と再発への進化系統樹の臨床的意義

2023 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21K07179
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 米村 祐輔 九州大学, 大学病院, 助教 (00883993)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 三森 功士 九州大学, 大学病院, 教授 (50322748)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: cfDNA / G4 / 一本鎖DNA / 遺伝子発現制御領域

Outline of Annual Research Achievements

われわれは、大腸癌術後再発をきたした症例の血漿中ctDNAで検出されるクローンは、転移巣と原発巣の変異頻度が同等であることをを示していた。当初、ctDNAのクローナリティそのものの評価が悪性度診断に可能と考えていたが、実際は臨床的には意味がないことをあきらかにした(Nagayama S. et al. Sci Rep 2022)。この研究成果をうけて、研究の方向性を、より先鋭的な方向へとシフトした。
われわれは全ゲノムの遺伝子発現制御領域 (エンハンサー領域/プロモーター領域)に注目している。すなわち、個々の症例に応じたゲノム変異を個別に検出する方法ではなく、癌腫毎に異なるエピゲノム制御領域に注目し、癌種間において普遍的にオープンクロマチンとなり循環血液中に存在するゲノム領域を補足する。癌細胞はゲノムにおいて特徴的な構造としてG4構造が高頻度に存在する。このG4構造の対側は短い(50bp程度)一本鎖アレルの構造をとっており、特に遺伝子発現制御領域を反映していることが報告されている。すなわち、この循環血液中の短い一本鎖の断片をシーケンスすることによって、「担癌状態の有無」「癌種」「悪性度」などが予測できる可能性がある。われわれは、血液中のクローン診断よりも、より早期に検出ができて精度が高い可能性のある一本鎖DNAに注目して解析を進めている。
現在、大腸癌と同様に肺癌症例で原発巣切除前後の血漿中cfDNAの一本鎖DNAを解析したところ、肺癌のプロモーター領域を検出した。cfDNAから効率的に一本鎖DNAをsequenceできる新技術(TACS-TOPO法)を用いて癌における血中の短い一本鎖DNAプロファイルを作成し、新規診断マーカーの開発、治療標的遺伝子の検出を目指す。

Research Products

• [Journal Article] Spatial and single-cell colocalisation analysis reveals MDK-mediated immunosuppressive environment with regulatory T cells in colorectal carcinogenesis. (2024)
  • Author(s): Hashimoto M, Kojima Y, Sakamoto T, Ozato Y, Nakano Y, Abe T, Hosoda K, Saito H, Higuchi S, Hisamatsu Y, Toshima T, Yonemura Y,.... Mimori K.
  • Journal Title: EBioMedicine. Volume: - Pages: -
  • DOI: 10.1016/j.ebiom.2024.105102.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Implementable assay for monitoring minimum residual disease after radical treatment for colorectal cancer. (2024)
  • Author(s): Nakano T, Takao S, Dairaku K, Uno N, Low SA, Hashimoto M, Tsuda Y, Hisamatsu Y, Toshima T, Yonemura Y, Masuda T, Eto K, Ikegami T, Fukunaga Y, Niida A, Nagayama S, Mimori K.
  • Journal Title: Cancer Sci. Volume: - Pages: -
  • DOI: 10.1111/cas.16149.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Tumor suppressive role of the epigenetic master regulator BRD3 in colorectal cancer. (2024)
  • Author(s): Hashimoto M, Masuda T, Nakano Y, Tobo T, Saito H, Koike K, Takahashi J, Abe T, Ando Y, Ozato Y, Hosoda K, Higuchi S, Hisamatsu Y, Toshima T, Yonemura Y, Hata T, Uemura M, Eguchi H, Doki Y, Mori M, Mimori K.
  • Journal Title: Cancer Sci. Volume: - Pages: -
  • DOI: 10.1111/cas.16129.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] A rare case of liver regenerative and non-neoplastic lesion resembling a well-differentiated hepatocellular carcinoma. (2024)
  • Author(s): Hirose K, Toshima T, Tobo T, Kai S, Hirakawa M, Higuchi S, Ofuchi T, Hosoda K, Yonemura Y, Hisamatsu Y, Masuda T, Aishima S, Mimori K.
  • Journal Title: Surg Case Rep. Volume: 10(1) Pages: 30
  • DOI: 10.1186/s40792-024-01820-1.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Subclonal accumulation of immune escape mechanisms in microsatellite instability-high colorectal cancers. (2023)
  • Author(s): Kobayashi Y, Niida A, Nagayama S, Saeki K, Haeno H, Takahashi KK, Hayashi S, Ozato Y, Saito H, Hasegawa T, Nakamura H, Tobo T, Kitagawa A, Sato K, Shimizu D, Hirata H, Hisamatsu Y, Toshima T, Yonemura Y, ... Mimori K.
  • Journal Title: Br J Cancer. Volume: 129(7) Pages: 1105-1118
  • DOI: 10.1038/s41416-023-02395-8.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Successful multidisciplinary treatment with complete response to atezolizumab plus bevacizumab in a 90-year-old patient with hepatocellular carcinoma recurrence. (2023)
  • Author(s): Hosoda K, Toshima T, Takahashi J, Yonemura Y, Hisamatsu Y, Hirose K, Masuda T, Motomura Y, Abe T, Ando Y, Dairaku K, Nakano Y, Hashimoto M, Hiraki Y, Soejima Y, Yoshizumi T, Mimori K.
  • Journal Title: Int Cancer Conf J. Volume: 12(4) Pages: 274-278
  • DOI: 10.1007/s13691-023-00618-6.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Spatial and single-cell transcriptomics decipher the cellular environment containing HLA-G+ cancer cells and SPP1+ macrophages in colorectal cancer. (2023)
  • Author(s): Ozato Y, Kojima Y, Kobayashi Y, Hisamatsu Y, Toshima T, Yonemura Y, ...Mimori K.
  • Journal Title: Cell Rep. Volume: 42(1) Pages: 111929.
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2022.111929.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] MSI-H大腸がんの免疫回避にむけたゲノム進化機構. (2023)
  • Author(s): 三森 功士, 小林 雄太, 新井田 厚司,高橋 数冴, 長山 聡, 増田 隆明.
  • Organizer: 第82回日本癌学会学術総会
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 大腸癌新規遺伝ドライバー遺伝子候補SLC12A9の同定. (2023)
  • Author(s): 大樂 勝司, 増田 隆明, 細田 清孝 平木 嘉樹, 中野 祐輔, 阿部 正, 安東 由貴, 本村 有史, 廣瀬 皓介, 吉賀 亮輔, 津田 康雄, 長尾 吉泰, 米村 祐輔, 池上 徹, 衛藤 謙, 三森 功士.
  • Organizer: 第82回日本癌学会学術総会
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] エピジェネティック制御因子BRD3の大腸癌進展における意義の検討. (2023)
  • Author(s): 橋本 雅弘, 増田 隆明, 中野 祐輔, 細田 清孝, 阿部 正, 安東 由貴, 廣瀬 皓介, 久松 雄一, 戸島 剛男, 米村 祐輔, 植村 守, 江口 英利, 土岐 祐一郎, 三森 功士.
  • Organizer: 第82回日本癌学会学術総会
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 大腸癌のドライバー遺伝子候補としてのPARD6B遺伝子の検出. (2023)
  • Author(s): 廣瀬 皓介, 増田 隆明, 小野 裕也, 渋田 祥平, 安東 由貴, 津田 康雄, 長尾 吉泰, 米村 祐輔, 三森 功士.
  • Organizer: 第82回日本癌学会学術総会
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 大腸癌における新規ドライバー遺伝子Zinc Finger Protein 707(ZNF707)の同定とその臨床的意義. (2023)
  • Author(s): 樋口 智, 増田 隆明, 津田 康雄, 長尾 吉泰, 米村 祐輔, 植村 守, 江口 英利, 土岐 祐一郎, 三森 功士.
  • Organizer: 第82回日本癌学会学術総会
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 大腸癌における新規ドライバー遺伝子候補Zinc finger protein 282(ZNF282)の同定と腫瘍 (2023)
  • Author(s): 阿部正、増田隆明、細田清孝、中野祐輔、橋本雅弘、大楽勝司、安東由貴、衛藤謙、池上徹、三森功士
  • Organizer: 第78回日本消化器外科学会
• [Presentation] 大腸癌新規ドライバー遺伝子SHANK Associated RH Domain Interactor(SHARPIN)の同定とその機能解析 (2023)
  • Author(s): 中野祐輔、増田隆明、久松雄一、戸島剛男、米村祐輔、植村守、江口英利、土岐祐一郎、三森功士
  • Organizer: 第78回日本消化器外科学会
• [Presentation] エンハンサー分布からみた大腸癌の分子生物学的特性と重要遺伝子 (2023)
  • Author(s): 斉藤 秀幸、増田 隆明、佐野 彰彦、酒井 真、小川 博臣、宗田 真、調 憲、三森 功士、佐伯 浩司
  • Organizer: 第78回日本消化器外科学会
• [Presentation] 大腸癌におけるエピジェネティックリーダーBromodomain Containing 3(BRD3)の分子生物学的意義の検討 (2023)
  • Author(s): 橋本 雅弘、増田 隆明、久松 雄一、戸島 剛男、米村 祐輔、植村 守、森 正樹、江口 英利、土岐 祐一郎、三森 功士
  • Organizer: 第78回日本消化器外科学会
• [Presentation] 大腸癌における新規ドライバー遺伝子候補PARD6Bの同定と生物学的意義の検証 (2023)
  • Author(s): 廣瀬 皓介、小野 裕也、渋田 祥平、安東 由貴、久松 雄一、戸島 剛男、米村 祐輔、増田 隆明、三森 功士
  • Organizer: 第78回日本消化器外科学会
• [Presentation] 大腸癌新規遺伝ドライバー遺伝子候補SLC12A9の同定と臨床的意義 (2023)
  • Author(s): 大楽 勝司、増田 隆明、中野 貴文、廣瀬 皓介、久松 雄一、戸島 剛男、米村 祐輔、衛藤 謙、池上 徹、三森 功士
  • Organizer: 第78回日本消化器外科学会
• [Presentation] 大腸癌新規ドライバー遺伝子SHANK Associated RH Domain Interactor(SHARPIN)の同定とその機能解析 (2023)
  • Author(s): 中野祐輔、増田隆明、渋田祥平、小野裕也、橋本雅弘、松本千尋、巽孝成、大楽勝司、阿部正、安東由貴、細田清孝、廣瀬皓介、久松雄一、戸島剛男、米村祐輔、植村守、江口英利、土岐祐一郎、三森功士
  • Organizer: 第123回日本外科学会定期学術集会
• [Presentation] 大腸癌新規遺伝ドライバー遺伝子候補PEDS1の同定と臨床的意義 (2023)
  • Author(s): 大樂勝司、増田隆明、 巽 孝成、 松本千尋、 渋田祥平、 小野裕也、 細田清孝、中野祐輔、橋本雅弘、阿部正、安東由貴、久松雄一、戸島剛男、米村祐輔、衛藤謙、池上徹、三森功士
  • Organizer: 第123回日本外科学会定期学術集会
• [Presentation] 大腸癌における新規予後遺伝子Par6Bの同定 (2023)
  • Author(s): 廣瀬皓介、増田隆明、小野裕也、渋田祥平、安東由貴、久松雄一、戸島剛男、米村祐輔、三森功士
  • Organizer: 第123回日本外科学会定期学術集会
• [Presentation] 大腸癌ドライバー遺伝子候補CYHR1の同定と機能解析 (2023)
  • Author(s): 橋本雅弘、増田隆明、小野裕也、渋田祥平、松本千尋、巽孝成、細田清孝、中野祐輔、大楽勝司、阿部正、安東由貴、廣瀬皓介、久松雄一、戸島剛男、米村祐輔、植村守、森正樹、江口英利、土岐祐一郎、三森功士
  • Organizer: 第123回日本外科学会定期学術集会