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2014 Fiscal Year Annual Research Report

食道癌の新規バイオマーカー開発を目指したがん代謝のエピゲノム解析

Research Project

Project/Area Number 26713042
Research InstitutionKumamoto University

Principal Investigator

馬場 祥史  熊本大学, 大学院生命科学研究部, 講師 (20599708)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Keywordsがん代謝 / 食道癌 / LSD1 / エピジェネティクス
Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、食道癌のがん代謝に関与するepigenomic biomarker について探索することである。がんに特徴的な代謝メカニズムを明らかにすることは、新たながん治療のターゲットの発見に繋がる可能性がある。まず、LSD1(Lysine-specific demethylase-1)という分子に注目し、検証をはじめた。LSD1は、脂肪細胞において細胞内FAD依存的にH3K4の脱メチル化を起こし、エネルギー消費遺伝子(PGC-1αなど)の発現を制御、ミトコンドリア代謝を抑制することが報告されている。LSD1は、食道癌の癌部において発現が亢進しており、発現レベルが高い症例は低い症例に比べて有意に予後不良であることが分かった。さらに、その発現レベルは、PETのSUV値と有意に相関しており、がん代謝との関連が示唆された。次に、食道癌細胞株を用いて検討を行い、SiRNAでLSD1の発現レベルを抑制すると、癌浸潤能が抑えれ、癌浸潤との関係が示唆された。また、細胞外フラックスアナライザーを用いて、細胞内のがん代謝プロファイルを検証したところ、LSD1は解糖系の指標であるECAR、ミトコンドリア呼吸の指標であるOCRの変化に寄与することが分かった。これらの結果を論文化し、投稿中である。また、がん代謝に関わるepigenomic biomarkerを網羅的に解析するために、FDG-PET値の高い症例(≒がん代謝依存大)と低い症例(≒がん代謝依存小)をぞれぞれExpression arrayに提出したところ、多くの代謝関連遺伝子がpick upされた。今後は、その中から特にエピゲノム関連マーカーを選択する予定である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

“LSD1”というエピジェネティック関連遺伝子に着目し検討したところ、臨床検体、in vitro assay両者においてがん代謝との関連を支持する結果が得られた。これにより、食道癌のがん代謝とエピゲノムに関して網羅的に解析することの重要性が再確認されたと考えている。実際に、FDG-PET値の高い症例(≒がん代謝依存大)と低い症例(≒がん代謝依存小)をぞれぞれExpression arrayに提出したところ、がん代謝に関わるepigenomic biomarkerが多くの同定されている。今後は、これらのbiomarkerを300例以上の食道癌バイオバンクを用いて検証していく。

Strategy for Future Research Activity

Expression arrayにより、がん代謝に関わるepigenomic biomarkerが多くの同定されている。今後は、これらのbiomarkerを300例以上の食道癌バイオバンクを用いて検証していく。我々の施設は、年間60 例以上の食道癌手術を行なっており、臨床検体は豊富である。そして、それらの切除組織、臨床データは系統的に管理されている。現時点で300例以上の食道癌症例におけるKRAS,BRAF,PIK3CA遺伝子変異、LINE-1メチル化レベルなど様々なバイオマーカーの情報が集積されている。食道癌のPET検査の結果が得られる症例は200 例以上あるため、臨床的にがん代謝との関連を検証することも可能である。消化器癌におけるエピジェネティック変化研究の世界的リーダーであるDana-Farber Cancer InsituteのDr. Shuji Ogino とも適宜連絡をとり、必要に応じてsuggestion を受けていく予定である。

Causes of Carryover

当初想定より安価にて購入ができ、また、いくつか医局保管の試薬を使用することができたため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

がん代謝に関わるepigenomic biomarkerを300例以上の食道癌バイオバンクを用いて検証する。その際の解析委託費用、及び検証実験に係る各種消耗品購入費に充てる。また、研究打ち合わせ、成果発表のための旅費に使用する。

  • Research Products

    (9 results)

All 2015 2014

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (4 results)

  • [Journal Article] Clinical implications of the LINE-1 methylation levels in patients with gastrointestinal cancer2014

    • Author(s)
      Baba Y, Murata A, Watanabe M, Baba H
    • Journal Title

      Surg Today

      Volume: 44 Pages: 1807-16

    • DOI

      10.1007/s00595-013-0763-6

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Neoadjuvant treatment for esophageal squamous cell carcinoma2014

    • Author(s)
      Baba Y, Watanabe M, Yoshida N, Baba H
    • Journal Title

      World J Gastrointest Oncol

      Volume: 6 Pages: 121-8

    • DOI

      10.4251/wjgo.v6.i5.121

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Radiofrequency ablation for pulmonary metastases from gastrointestinal cancers2014

    • Author(s)
      Baba Y, Watanabe M, Yoshida N, Kawanaka K, Yamashita Y, Baba H
    • Journal Title

      Ann Thorac Cardiovasc Surg

      Volume: 20 Pages: 99-105

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Clinical impact of the Warburg effect in gastrointestinal cancer (Review)2014

    • Author(s)
      Sawayama H, Ishimoto T, Sugihara H, Miyanari N, Miyamoto Y, Baba Y, Yoshida N, Baba H
    • Journal Title

      Int J Oncol

      Volume: 45 Pages: 1345-54

    • DOI

      10.3892/ijo.2014.2563

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] High expression of glucose transporter 1 on primary lesions of esophageal squamous cell carcinoma is associated with hematogenous recurrence2014

    • Author(s)
      Sawayama H, Ishimoto T, Watanabe M, Yoshida N, Baba Y, Sugihara H, Izumi D, Kurashige J, Baba H
    • Journal Title

      Ann Surg Oncol

      Volume: 21 Pages: 1756-62

    • DOI

      10.1245/s10434-013-3371-1

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 食道癌におけるepigenetic changeの網羅的解析2015

    • Author(s)
      馬場 祥史
    • Organizer
      第25回日本気管食道科学会認定気管食道科専門医大会
    • Place of Presentation
      宇都宮
    • Year and Date
      2015-02-21 – 2015-02-22
  • [Presentation] 食道癌に対する術前DCF療法の効果予測 -1コース後のPET SUV値を用いて-2014

    • Author(s)
      馬場 祥史
    • Organizer
      第68回日本食道学会学術集会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2014-07-03 – 2014-07-04
  • [Presentation] The relationship between LINE-1 hypomethylation and fibrosis status in noncancerous liver tissues of hepatocellular carcinoma patients2014

    • Author(s)
      Baba Yoshifumi
    • Organizer
      AACR Annual Meeting 2014
    • Place of Presentation
      San Diego, California
    • Year and Date
      2014-04-05 – 2014-04-09
  • [Presentation] 食道癌におけるがん代謝関連酵素“LSD1”発現の網羅的解析2014

    • Author(s)
      小澄 敬祐
    • Organizer
      第114回日本外科学会定期学術集会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2014-04-03 – 2014-04-05

URL: 

Published: 2016-06-01  

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