炎症性腸疾患における癌化マーカーの遺伝子学的検討ー血液・糞便の臨床応用

2015 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 26670598
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 須並 英二 東京大学, 医学部附属病院, 登録研究員 (70345205)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 石原 聡一郎 東京大学, 医学部附属病院, 講師 (00376443) ; 山口 博紀 東京大学, 医学部附属病院, 登録研究員 (20376445) ; 渡邉 聡明 東京大学, 医学部附属病院, 教授 (80210920)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: 炎症性腸疾患 / 遊離DNA / LINE1

Outline of Annual Research Achievements

炎症性腸疾患（IBD）長期経過例では大腸癌発生リスクの増加するためサーベイランスの重要性が強調されている。本研究では、患者血液、糞便あるいは生検組織といった低侵襲で繰り返し使用可能な材料を対象とし、その対象に適した方法や遺伝子変化を探索する。
まず血液中の遊離DNAを使用した大腸癌検出の可能性に関する検討を行った。対象遺伝子変化としては、血液中に大量に存在し、遺伝子変化定量に際し有利と考えられるLINE1 hypomethylationに注目した。大腸癌患者と健常者とにおける血漿中遊離LINE1 DNAのメチル化レベルを定量し、癌患者識別の可能性を検討した。メチル化レベルはLINE-1遺伝子のpromotor領域を対象に、LINE-1 hypomethylation index (LHI) をunmethylation copy number / methylation + unmethylation copy numberと定義した。大腸癌患者の血漿LHIは健常人より有意な上昇を示した(血漿LHI：0.33 vs 0.37, p< 0.0001)。癌患者スクリーニング検査としての有用性では、血漿LHIは至適カットオフ値0.36、感度67.0%、特異度86.7%、AUC 0.82と計算され、有用性が示唆された。
生検組織における大腸癌検出の可能性に関しては、Laser Capture Microdissectionの手技を用いて、正常組織、前癌病変、癌間質組織、癌組織の極小標本より正確でコンタミの少ない抽出を実行し、LHIを検討した。大腸組織においては、前癌状態で既にLHIの有意な上昇を認めた（正常組織: 0.38,前癌病変: 0.49, p<0.05）。組織中のLine1 hypomethylationは腫瘍発生のきわめて早期より生じることが示された。
その他の対象となる材料として糞便における遺伝子検出の可能性の検討を行った。糞便を用いたLHIの検討は可能であったが、その臨床応用の可能性に関してはさらなる症例の集積や対象遺伝子のより広範囲な検討が必要と考えられた。LHIの検討は組織や血液におけるスクリーニングでの有用性が期待される。

Research Products

• [Journal Article] Incidence of neoplasias and effectiveness of post operative surveillance endoscopy for patients with ulcerative colitis: comparison of ileorectal anastomosis and ileal pouch-anal anastomosis. (2016)
  • Author(s): Ishii H, Hata K, Kishikawa J, Anzai H, OtaniK, Yasuda K, Nishikawa T, Tanaka T, Tanaka J Kiyomatsu T, Kawai K, Nozawa H, Kazama S, Yamaguchi H, Ishihara S, Sunami E, Kitayama j, Watanabe T
  • Journal Title: World Journal of Surgical Oncology Volume: 14 Pages: 833-835
  • DOI: 10.1186/s12957-016-0833-5
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Surveillanace colonoscopy for colitis associated dysplasia and cancer in ulcerative colitis patients. (2016)
  • Author(s): Hata K, Kishikawa J, Anzai H, Shinagawa T, Kazama S, Ishii H, Nozawa h, Kawai K, Kiyomatsu T, Tnaka J, Tanaka T, Nishikawa T, Otani K, Yasuda K, Yamaguchi H, Ishihara S, Sunami E, Kitayama J, Watanabe T
  • Journal Title: Digestive Endoscopy Volume: 28 Pages: 260-265
  • DOI: 10.1111/den.12505
  • Peer Reviewed
• [Presentation] LINE-1 hypomethylation of circulating cell-free DNA in plasma has a potential to serve as a biomarker for detecting colorectal cancer patient (2015)
  • Author(s): Yuzo Nagai, Eiji Sunami, Yoko Yamamoto, Koji Yasuda, Kensuke Otani, Takeshi Nishikawa, Toshiaki Tanaka, Junichiro Tanaka, Tomomichi Kiyomatsu, Keisuke Hata, Kazushige Kawai, Hiroaki Nozawa, Hironori Yamaguchi, Soichiro Ishihara, Joji Kitayama, Toshiaki Watanabe
  • Organizer: 第70回日本消化器外科学会総会
  • Place of Presentation: アクトシティ浜松（静岡県・浜松市）
  • Year and Date: 2015-07-15 – 2015-07-17