分子ネットワーク解析による膵臓癌新規分子診断治療標的の同定

• 研究課題/領域番号: 16H05165
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 人体病理学
• 研究機関: 東北大学 (2017-2020); 東京女子医科大学 (2016)
• 研究代表者: 古川 徹 東北大学, 医学系研究科, 教授 (30282122)
• 研究分担者: 樋口 亮太 東京女子医科大学, 医学部, 講師 (20318059)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2021-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2020年度)
• 配分額: 17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円); 2020年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2019年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円); 2018年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円); 2017年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円); 2016年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
• キーワード: 膵臓癌 / 膵頭領域癌 / オルガノイド / 全エクソン解析 / 分子標的 / ドライバー分子 / インテグリン結合キナーゼ / intern-linked kinase / 膵臓がん / 信号伝達経路 / 膵頭領域がん / エクソーム / 細胞培養 / 癌 / 培養 / 分子ネットワーク / オミックス解析

研究成果の概要

本研究は膵臓・膵頭領域癌のオルガノイド培養と網羅的遺伝子解析により、分子標的治療の個別化医療検証システムの構築、新規分子標的の同定を目的とした。膵頭領域癌54例中30例（55.6%）でオルガノイド培養細胞を得た。腫瘍のエクソーム解析から分子標的候補を抽出した。ILK (integrin-linked kinase)変異腫瘍由来オルガノイドでILK阻害剤による増殖抑制とシグナル不活化を確認し、分子標的となりうることが示された。オルガノイド培養と網羅的遺伝子解析の組合せで実際に患者由来検体で分子標的治療の効果を確認できるシステムを構築し、膵臓・膵頭領域癌新規分子治療標的としてILKを同定した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

癌の診療では腫瘍のゲノム解析から個々の癌に適した分子標的を見出し治療することが行われるが、見出した分子標的が実際に患者由来の癌に対し効果を示すか検証できるシステムがなかった。本研究では難治性である膵臓・膵頭領域癌について、癌オルガノイド培養と網羅的遺伝子解析を組み合わせることにより、実際に患者由来検体で分子標的治療の効果を確認できる個別化医療システムを構築した。また、膵臓・膵頭領域癌に対する新規分子治療標的としてILKを同定した。

研究成果

• [雑誌論文] Development of a system combining comprehensive genotyping and organoid cultures for identifying and testing genotype-oriented personalised medicine for pancreatobiliary cancers (2021)
  • 著者名/発表者名: Shiihara Masahiro、Ishikawa Tomohiko、Saiki Yuriko、Omori Yuko、Hirose Katsuya、Fukushige Shinichi、Ikari Naoki、Higuchi Ryota、Yamamoto Masakazu、Morikawa Takanori、Nakagawa Kei、Hayashi Hiroki、Mizuma Masamichi、Ohtsuka Hideo、Motoi Fuyuhiko、Unno Michiaki、Okamura Yasunobu、Kinoshita Kengo、Furukawa Toru
  • 雑誌名: European Journal of Cancer 巻: 148 ページ: 239-250
  • DOI: 10.1016/j.ejca.2021.01.047
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pathways for the development of multiple epithelial types of intraductal papillary mucinous neoplasm of the pancreas (2021)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi Toshikazu、Omori Yuko、Ono Yusuke、Karasaki Hidenori、Mizukami Yusuke、Makino Naohiko、Motoi Fuyuhiko、Unno Michiaki、Ueno Yoshiyuki、Furukawa Toru
  • 雑誌名: Journal of Gastroenterology 巻: Online ahead of print 号: 6 ページ: 581-592
  • DOI: 10.1007/s00535-021-01783-2
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] 膵癌のゲノム異常 (2019)
  • 著者名/発表者名: 古川徹
  • 雑誌名: 肝胆膵 巻: 79 ページ: 1117-1123
• [雑誌論文] 膵癌・胆道癌におけるprecision medicineの現況 (2019)
  • 著者名/発表者名: 古川徹
  • 雑誌名: 肝胆膵 巻: 78 ページ: 759-763
• [雑誌論文] 日本人の膵癌におけるゲノム解析 (2019)
  • 著者名/発表者名: 古川徹
  • 雑誌名: 胆と膵 巻: 40 ページ: 287-290
• [学会発表] 胆膵領域における炎症と発癌 (2020)
  • 著者名/発表者名: 古川徹
  • 学会等名: 第28回日本消化器関連学会
  • 招待講演
• [学会発表] Organoid培養と遺伝子解析を用いた膵胆道癌の個別化医療モデルの確立 (2020)
  • 著者名/発表者名: 椎原正尋、石川智彦、碇直樹、樋口亮太、元井冬彦、山本雅一、海野 倫明、古川徹
  • 学会等名: 第109回日本病理学会総会
• [学会発表] IPMN組織亜型における遺伝子異常についての相互関係の分子病理学的解析 (2020)
  • 著者名/発表者名: 小林敏一、大森優子、小野裕介、水上裕輔、牧野直彦、元井冬彦、海野倫明、上野義之、古川徹
  • 学会等名: 第109回日本病理学会総会
• [学会発表] Development of a system combining comprehensive genotyping and organoid cultures for identifying and testing genotype oriented personalized medicine for pancreatobiliary cancers. (2019)
  • 著者名/発表者名: Shiihara M, Ishikawa T, Ikari N, Higuchi R, Yazawa T, Uemura S, Izumo W, Yamamoto M, Motoi F, Morikawa T, Nakagawa K, Hayashi H, Mizuma M, Otsuka H, Ishida M, Masuda K, Kawaguchi K, Ariake K, Takadate T, Iseki M, Hata T, Unno M, Furukawa T.
  • 学会等名: 50th Anniversary Meeting of American Pancreatic Association and Japan Pancreas Society
  • 国際学会
• [学会発表] Variations in IPMN and their clinicopathological relevance. (2019)
  • 著者名/発表者名: Furukawa T.
  • 学会等名: 2019 Meeting of the International Association of Pancreatology
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 膵腫瘍のゲノム解析とゲノム医療 (2019)
  • 著者名/発表者名: 古川徹
  • 学会等名: 北信オンコロジーセミナー
  • 招待講演
• [学会発表] 膵臓腫瘍の発生進展機構の解明 (2019)
  • 著者名/発表者名: 古川徹
  • 学会等名: 第108回日本病理学会総会
• [学会発表] 膵臓腫瘍の発生進展機構の解明 (2018)
  • 著者名/発表者名: 古川徹
  • 学会等名: 第29回日本消化器癌発生学会総会
  • 招待講演
• [学会発表] Targeting MAPK/ERK and Its Downstream in Pancreatic Cancer. (2018)
  • 著者名/発表者名: Furukawa T.
  • 学会等名: 4th ARO-Japan and TSPA/TCTC-Taiwan Workshop
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Pathobiology of intraductal neoplasms of the pancreas. (2018)
  • 著者名/発表者名: Furukawa T.
  • 学会等名: Pancreas2018 (Baltimore)
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Clinicopathological relevance of SMAD4 and RUNX3 in pancreatic cancer. (2018)
  • 著者名/発表者名: Hirose K, Furukawa T
  • 学会等名: Pancreas2018 (Baltimore)
  • 国際学会
• [学会発表] 膵腫瘍のゲノム解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 古川徹
  • 学会等名: 第49回日本膵臓学会大会
• [学会発表] 早期膵癌の定義と分子基盤について (2018)
  • 著者名/発表者名: 古川徹
  • 学会等名: 第56回日本癌治療学会学術集会
  • 招待講演
• [学会発表] Signaling aberrations and their implications in pancreatic cancer. (2017)
  • 著者名/発表者名: Furukawa Toru
  • 学会等名: 2017 Asan Pancreatic Cancer Symposium
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Molecular pathology of intraductal papillary mucinous neoplasms of the pancreas. (2017)
  • 著者名/発表者名: 古川 徹
  • 学会等名: 第48回日本膵臓学会大会
  • 招待講演
• [学会発表] Subtype classification of IPMN and its impact on patient care. (2016)
  • 著者名/発表者名: Furukawa T.
  • 学会等名: American Pancreatic Association Pre-Meeting “IPMN: Beyond Guidelines and Treatment.”
  • 発表場所: Boston, MA, USA
  • 国際学会 / 招待講演
• [備考] 患者由来のミニ癌(癌オルガノイド)を利用した個別化医療
  • URL: https://www.tohoku.ac.jp/japanese/newimg/pressimg/tohokuuniv-press20210322_01web_cancer.pdf