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2022 Fiscal Year Research-status Report

The clinical applications of long non-coding RNA and extracellular vesicles to diagnosis and therapy for pancreatic cancer

Research Project

Project/Area Number 21K07954
Research InstitutionAsahikawa Medical College

Principal Investigator

高橋 賢治  旭川医科大学, 大学病院, 助教 (00736332)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 水上 裕輔  旭川医科大学, 医学部, 教授 (30400089)
小野 裕介  医療法人徳洲会札幌東徳洲会病院医学研究所, ゲノム診断研究部, 部門長 (40742648)
小暮 高之  東北医科薬科大学, 医学部, 准教授 (70400330)
藤井 聡  旭川医科大学, 医学部, 教授 (90291228)
谷上 賢瑞  東京大学, アイソトープ総合センター, 特任准教授 (90648627)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Keywords長鎖ノンコーディングRNA / 細胞外小胞 / 膵癌 / リキッドバイオプシー / エクソソーム
Outline of Annual Research Achievements

長鎖ノンコーディングRNA(lncRNA)の機能が解明されつつあるが、膵癌における報告は依然少ない。膵癌は早期より浸潤・転移を伴うことが多く、その制御機構の解明と早期診断に寄与する新規バイオマーカーの探索は急務である。研究代表者らはこれまで、膵癌患者血清中の細胞外小胞(EVs)中に高発現する新規lncRNAとしてLINC02280とLOC100507412を同定し、膵癌細胞を用いた解析にて癌遺伝子として機能し得る証左を得ている。
本研究では、まずLOC100507412(HEVEPAと命名し、膵癌新規バイオマーカーとして知財出願中)について、総数70症例の血清検体を用いた解析の結果、健常者、膵管内乳頭粘液性腫瘍(IPMN)患者と比べ、膵癌患者血清EVs中に高発現することを実証した。患者体液検体からEVsを効率良く回収する新規手法と併せて、HEVEPAに関するデータは論文としてまとめており、現在英文雑誌へ投稿中である。
次にLINC02280について、これまでのin vitro、in vivo双方の実験結果から、上皮間葉形質転換促進を介し膵癌細胞の浸潤・遊走能を増強することを明らかとしている。さらにCRISPR-Cas9を用いたLINC02280ノックアウト膵癌細胞を樹立済であり、このlncRNAが膵癌進展を制御するメカニズムについて、さらなる検証実験を進めている。また、HEVEPAと同様LIC02280についても、健常者、IPMN患者と比べ、膵癌患者血清EVs中に高発現し、診断に寄与することが明らかとなった。さらに、腫瘍マーカーCA19-9との併用でさらに診断能は向上した。このことから、LINC02280は膵癌において癌遺伝子として機能するとともに、新規バイオーマーカーとしての有用性が期待される。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

これまでの2年間で、lncRNA HEVEPAに関連するプロジェクトについては、膵癌新規バイオマーカーとしての有用性及び新規EVs抽出法の有効性に焦点を当てて研究成果をまとめ、すでに論文化し英文雑誌に投稿中である。
一方で、LINC02280については膵癌新規バイオマーカーとしての有用性のみならず、膵癌進展における癌遺伝子としての機能解析も進めている。当初の予定通り、CRISPR-Cas9を用いたLINC02280ノックアウト膵癌細胞を樹立済であり、同細胞を使用した検証実験も順調に進んでいる。これまでの実験結果から、LINC02280が上皮間葉形質転換を介して膵癌細胞の浸潤・遊走能増強に寄与することを明らかとし、リキッドバイオプシーとしての有用性についても検証できており、本研究はおおむね順調に進展していると考える。

Strategy for Future Research Activity

HEVEPAに関するプロジェクトについては現在論文投稿中であり、査読の結果を待って追加実験などを進め、最終年度中の英文雑誌へのアクセプトを目指す。
LINC02280に関するプロジェクトについては、ノックアウト膵癌細胞を使用した検証実験を最終年度前半までで終了予定である。同時に、RNA-pull down法及びマススペクトロメトリーを組み合わせ、LINC02280に特異的な結合タンパクを同定する。さらに現在、ノックアウト細胞とコントロール細胞2群間におけるRNA-seqを用いたRNAの網羅的発現解析を行っている最中である。これらの結果を統合し、LINC02280が上皮間葉形質転換を制御する詳細なメカニズムの解明に迫る。患者血清検体を用いた検討はこれまで70検体での解析にとどまっていたが、最終年度はさらに70検体を上乗せし、総数140検体程度での統合解析を行うことで、バイオマーカーとしての有用性について検証を重ねる。本プロジェクトは最終年度内に論文化し、英文雑誌への投稿を目指す。

Causes of Carryover

(理由)今年度の使用額が当初の見込みより減額となったため。
(使用計画)主にlncRNAの機能解析実験に使用する試薬や、患者検体からEVsを抽出し、EVs内RNAの発現解析をするために必要な試薬の購入費として使用する。

  • Research Products

    (14 results)

All 2023 2022 Other

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 1 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results) Book (2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Multiplex Digital PCR Assay to Detect Multiple KRAS and GNAS Mutations Associated with Pancreatic Carcinogenesis from Minimal Specimen Amounts2023

    • Author(s)
      Maeda Chiho、Ono Yusuke、Hayashi Akihiro、Takahashi Kenji、Taniue Kenzui、Kakisaka Rika、Mori Miyuki、Ishii Takahiro、Sato Hiroki、Okada Tetsuhiro、Kawabata Hidemasa、Goto Takuma、Tamamura Nobue、Omori Yuko、Takahashi Kuniyuki、Katanuma Akio、Karasaki Hidenori、Liss Andrew Scott、Mizukami Yusuke
    • Journal Title

      The Journal of Molecular Diagnostics

      Volume: 23 Pages: 1525-1578

    • DOI

      10.1016/j.jmoldx.2023.02.007

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] RNA Exosome Component EXOSC4 Amplified in Multiple Cancer Types Is Required for the Cancer Cell Survival2022

    • Author(s)
      Taniue Kenzui、Tanu Tanzina、Shimoura Yuki、Mitsutomi Shuhei、Han Han、Kakisaka Rika、Ono Yusuke、Tamamura Nobue、Takahashi Kenji、Wada Youichiro、Mizukami Yusuke、Akimitsu Nobuyoshi
    • Journal Title

      International Journal of Molecular Sciences

      Volume: 23 Pages: 496~496

    • DOI

      10.3390/ijms23010496

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Mutant GNAS limits tumor aggressiveness in established pancreatic cancer via antagonizing the KRAS-pathway2022

    • Author(s)
      Kawabata Hidemasa、Ono Yusuke、Tamamura Nobue、Oyama Kyohei、Ueda Jun、Sato Hiroki、Takahashi Kenji、Taniue Kenzui、Okada Tetsuhiro、Fujibayashi Syugo、Hayashi Akihiro、Goto Takuma、Enomoto Katsuro、Konishi Hiroaki、Fujiya Mikihiro、Miyakawa Keita、Liss Andrew S.、Mizukami Yusuke、et al.
    • Journal Title

      Journal of Gastroenterology

      Volume: 57 Pages: 208~220

    • DOI

      10.1007/s00535-021-01846-4

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Genomic medicine for the early detection of pancreatic cancer2022

    • Author(s)
      SATO Hiroki、TAKAHASHI Kenji、MIZUKAMI Yusuke
    • Journal Title

      Suizo

      Volume: 37 Pages: 29~39

    • DOI

      10.2958/suizo.37.29

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 細胞外小胞によるmiR-425の細胞間伝達は上皮間葉形質転換を促進し膵癌進展を制御する2022

    • Author(s)
      小山一也、高橋賢治、藤林周吾、林 明宏、河端秀賢、岩本英孝、後藤拓磨、北野陽平、 藤谷幹浩、水上裕輔、横山和典、奥村利勝
    • Organizer
      第30回日本消化器関連学会週間
  • [Presentation] 膵癌微小環境における細胞外小胞EVs の役割について2022

    • Author(s)
      小山一也、高橋賢治、佐藤裕基、藤林周吾、河端秀賢、岩本英孝、北野陽平、 藤谷幹浩、水上裕輔、奥村利勝
    • Organizer
      第30 回 若手膵臓研究会
  • [Presentation] Development of the diagnostic method for pancreatic cancer using novel isolation technology of extracellular vesicles2022

    • Author(s)
      Yuta Shimizu, Kenji Takahashi, Fumi Asai, Tatsutoshi Inuzuka
    • Organizer
      AACR Special Conference on Precision Prevention, Early Detection, and Interception of Cancer
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] High-sensitive mutation detection in liquid biopsy with duodenal fluid captures genetic mutations associated with pancreatic carcinogenesis.2022

    • Author(s)
      Yusuke Ono , Chiho Maeda, Kenji Takahashi, Hidenori Karasaki, Yusuke Mizukami
    • Organizer
      AACR Special Conference on Pancreatic Cancer
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] The application of EV RNA panel as liquid biopsy for pancreatic ductal adenocarcinoma2022

    • Author(s)
      Kenji Takahashi, Hiroki Sato, Shugo Fujibayashi, Akihiro Hayashi, Hidemasa Kawabata, Hidetaka Iwamoto, Takuma Goto, Yohei Kitano, Yusuke Mizukami, Toshikatsu Okumura
    • Organizer
      The 26th International Association of Pancreatology (IAP) & The 53rd Annual Meeting of Japan Pancreats Society (JPS) 2022
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Molecular barcode sequencing using duodenal fluid for profiling genomic alterations in pancreatic neoplasms2022

    • Author(s)
      Yusuke Ono, Kenji Takahashi, Hidenori Karasaki, Yusuke Mizukami, Akihiro Hayashi, Toru Kawamoto, Tetsuhiro Okada, Keisuke Kimura, Nobuyuki Yanagawa, Hirotoshi Iwano, Kuniyuki Takahashi, Yusuke Mizukami
    • Organizer
      The 26th International Association of Pancreatology (IAP) & The 53rd Annual Meeting of Japan Pancreats Society (JPS) 2022
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 十二指腸液由来遊離核酸を用いた膵癌リキッドバイオプシーの有用性2022

    • Author(s)
      高橋賢治、林 明宏、水上裕輔
    • Organizer
      第108回日本消化器病学会総会
  • [Book] 日本臨牀 増刊号 膵癌・胆道癌2023 上 膵癌編2023

    • Author(s)
      河端秀賢、高橋賢治、水上裕輔
    • Total Pages
      13
    • Publisher
      日本臨牀社
  • [Book] 胆と膵2022

    • Author(s)
      高橋賢治, 大森優子, 小野裕介, 古川 徹, 水上裕輔
    • Total Pages
      10
    • Publisher
      医学図書出版
  • [Remarks] Researchmap

    • URL

      https://researchmap.jp/t-kenji

URL: 

Published: 2023-12-25  

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