PIPポリアミドを用いた血中循環腫瘍DNA濃縮による高感度遺伝子型判定法の開発

• 研究課題/領域番号: 16K09333
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 消化器内科学
• 研究機関: 千葉県がんセンター(研究所)
• 研究代表者: 傳田 忠道 千葉県がんセンター(研究所), 消化器内科, 部長 (90466053)
• 研究分担者: 渡部 隆義 千葉県がんセンター(研究所), がん研究開発グループ, 研究員 (60526060) ; 奥村 和弘 千葉県がんセンター(研究所), がんゲノムセンター 実験動物研究部, 研究員 (80584680) ; 永瀬 浩喜 千葉県がんセンター(研究所), がん遺伝創薬研究室, 研究所長 (90322073)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2020-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2019年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: PIポリアミド / KRAS変異 / ctDNA / リキッドバイオプシー / 大腸がん / リッキドバイオプシー / ピロールイミダゾール含有ポリアミド / KRAS / 癌 / トランスレーショナルリサーチ / 遺伝子

研究成果の概要

KRAS変異アレルに特異的に結合するPIポリアミドにビオチンを付加した複合体によって、KRAS変異アレルを濃縮する技術を開発し、その有用性を大腸がん患者由来ctDNAを用いて検討した。がん組織でKRAS変異型を確認した21例の大腸癌患者の保存血清由来のデジタルPCRによる変異アレルの検出率は、ステージⅣの症例では濃縮前後ともに81.8%であった。一方、ステージⅠ/Ⅱ/Ⅲの症例では濃縮前の検出感度10%、濃縮後では80%であり、有意に検出率が向上した。PIポリアミドを用いることで大腸がん患者由来のKRAS変異アレルの検出率が向上することが確認された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、膵臓がんや大腸がんで高頻度に変異を起こすRAS遺伝子の変異を標的とした新規技術である。RAS遺伝子の二本鎖DNAの変異配列に特異的に結合し、二本鎖の状態で変異DNAを集めることができるPIポリアミドを合成し、患者血清由来DNAからRAS変異二本鎖DNAを濃縮することに成功した。これまで血液の中のがんの変異DNAを検出することは困難であったが、本技術を用いることで、二本鎖の状態でRAS変異DNAを抽出し、非常に高い感度でがん細胞由来のDNAを検出でき、ステージ１や２の早期のがんでも診断ができることが明らかとなった。この技術は再発がんや早期がんスクリーニング技術などに応用が可能である。

研究成果

• [雑誌論文] Enrichment technique to allow early detection and monitor emergence of KRAS mutation in response to treatment. (2019)
  • 著者名/発表者名: Kitagawa Y, Okumura K, Watanabe T, Tsukamoto K, Kitano S, Nankinzan R, Suzuki T, Hara T, Soda H, Denda T, Yamaguchi T, Nagase H.
  • 雑誌名: Sci Rep. 巻: 9 号: 1 ページ: 11346-11346
  • DOI: 10.1038/s41598-019-47700-9
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Observational study of first-line chemotherapy including cetuximab in patients with metastatic colorectal cancer: CORAL trial. (2019)
  • 著者名/発表者名: Muro K, Itabashi M, Hashida H, Masuishi T, Bando H, Denda T, Yamanaka T, Ohashi Y, Sugihara K.
  • 雑誌名: Jpn J Clin Oncol. 巻: 49(4) 号: 4 ページ: 339-346
  • DOI: 10.1093/jjco/hyy189
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A multicentre, prospective study of plasma circulating tumour DNA test for detecting RAS mutation in patients with metastatic colorectal cancer. (2019)
  • 著者名/発表者名: Bando H, Kagawa Y, Kato T, Akagi K, Denda T, Nishina T, Komatsu Y, Oki E, Kudo T, Kumamoto H, Yamanaka T, Yoshino T.
  • 雑誌名: Br J Cancer. 巻: 120(10) 号: 8 ページ: 982-986
  • DOI: 10.1038/s41416-020-0766-1
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Exploration of potential prognostic biomarkers in aflibercept plus FOLFIRI in Japanese patients with metastatic colorectal cancer. (2019)
  • 著者名/発表者名: Hamaguchi T, Denda T, Kudo T, Sugimoto N, Ura T, Yamazaki K, Fujii H, Kajiwara T, Nakajima TE, Takahashi S, Otsu S, Komatsu Y, Nagashima F, Moriwaki T, Esaki T, Sato T, Itabashi M, Oki E, Sasaki T, Chiron M, Yoshino T.
  • 雑誌名: Cancer Sci. 巻: 110(11) 号: 11 ページ: 3565-3572
  • DOI: 10.1111/cas.14198
  • NAID: 120007127702
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] aCGH Analysis of Predictive Biomarkers for Response to Bevacizumab plus Oxaliplatin- or Irinotecan-Based Chemotherapy in Patients with Metastatic Colorectal Cancer (2019)
  • 著者名/発表者名: Fujita Y, Taguri M, Yamazaki K, Tsurutani J, Sakai K, Tsushima T, Nagase M, Tamagawa H, Ueda S, Tamura T, Tsuji Y, Murata K, Taira K, Denda T, Moriwaki T, Funai S, Nakajima TE, Muro K, Tsuji A, Yoshida M, Suyama K, Kurimoto T, Sugimoto N, Baba E, Seki N, Sato M, Shimura T, Boku N, Hyodo I, Yamanaka T, Nishio K.
  • 雑誌名: Oncologist. 巻: 24 号: 3 ページ: 327
  • DOI: 10.1634/theoncologist.2018-0119
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Phase II trial of aflibercept with FOLFIRI as a second-line treatment for Japanese patients with metastatic colorectal cancer. (2019)
  • 著者名/発表者名: Denda T, Sakai D, Hamaguchi T, Sugimoto N, Ura T, Yamazaki K, Fujii H, Kajiwara T, Nakajima TE, Takahashi S, Otsu S, Komatsu Y, Nagashima F, Moriwaki T, Esaki T, Sato T, Itabashi M, Oki E, Sasaki T, Sunaga Y, Ziti-Ljajic S, Brillac C, Yoshino T.
  • 雑誌名: Cancer Sci. 巻: 110 号: 3 ページ: 1032-1043
  • DOI: 10.1111/cas.13943
  • NAID: 120007128072
  • 査読あり
• [雑誌論文] A phase II trial to evaluate the efficacy of panitumumab combined with fluorouracil-based chemotherapy for metastatic colorectal cancer: the PF trial. (2018)
  • 著者名/発表者名: Munemoto Y, Kanda M, Oba K, Kim HM, Takemoto H, Denda T, Nagata N, Takano N, Fukunaga M, Kataoka M, Tokunaga Y, Sakamoto J, Mishima H.
  • 雑誌名: Cancer Chemother Pharmacol. 巻: 81 号: 5 ページ: 829-838
  • DOI: 10.1007/s00280-018-3556-1
  • 査読あり
• [雑誌論文] Role of Predictive Value of the Modified Glasgow Prognostic Score for Later-line Chemotherapy in Patients With Metastatic Colorectal Cancer. (2018)
  • 著者名/発表者名: suchihashi K, Ito M, Moriwaki T, Fukuoka S, Taniguchi H, Takashima A, Kumekawa Y, Kajiwara T, Yamazaki K, Esaki T, Makiyama A, Denda T, Satake H, Suto T, Sugimoto N, Katsumata K, Ishikawa T, Kashiwada T, Oki E, Komatsu Y, Okuyama H, Sakai D, Ueno H, Tamura T, Yamashita K, Kishimoto J, Shimada Y, Baba E
  • 雑誌名: Clin Colorectal Cancer. 巻: 17 号: 4 ページ: 687-697
  • DOI: 10.1016/j.clcc.2018.07.004
  • 査読あり
• [雑誌論文] Relationship Between Thymidine Kinase 1 Expression and Trifluridine/Tipiracil Therapy in Refractory Metastatic Colorectal Cancer: A Pooled Analysis of 2 Randomized Clinical Trials. (2018)
  • 著者名/発表者名: Yoshino T, Yamazaki K, Shinozaki E, Komatsu Y, Nishina T, Baba H, Tsuji A, Tsuji Y, Yamaguchi K, Sugimoto N, Denda T, Muro K, Takayama T, Esaki T, Hamamoto Y, Moriwaki T, Shimada Y, Goto M, Nakayama N, Fujii H, Tanase T, Ohtsu A
  • 雑誌名: Clin Colorectal Cancer. 巻: 17 号: 4 ページ: 719-732
  • DOI: 10.1016/j.clcc.2018.07.009
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tumor Sidedness and Enriched Gene Groups for Efficacy of First-line Cetuximab Treatment in Metastatic Colorectal Cancer. (2018)
  • 著者名/発表者名: Sunakawa Y, Mogushi K, Lenz HJ, Zhang W, Tsuji A, Takahashi T, Denda T, Shimada K, Kochi M, Nakamura M, Kotaka M, Segawa Y, Tanioka H, Negoro Y, Moran M, Astrow SH, Hsiang J, Stephens C, Fujii M, Ichikawa W.
  • 雑誌名: Mol Cancer Ther. 巻: 17 号: 12 ページ: 2788-2795
  • DOI: 10.1158/1535-7163.mct-18-0694
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Clinical Validation of Newly Developed Multiplex Kit Using Luminex xMAP Technology for Detecting Simultaneous RAS and BRAF Mutations in Colorectal Cancer: Results of the RASKET-B Study. (2018)
  • 著者名/発表者名: Taniguchi H, Okamoto W, Muro K, Akagi K, Hara H, Nishina T, Kajiwara T, Denda T, Hironaka S, Kudo T, Satoh T, Yamanaka T, Abe Y, Fukushima Y, Yoshino T.
  • 雑誌名: Neoplasia. 巻: 20 号: 12 ページ: 1219-1226
  • DOI: 10.1016/j.neo.2018.10.004
  • 査読あり
• [雑誌論文] Propensity Score Analysis of Regorafenib Versus Trifluridine/Tipiracil in Patients with Metastatic Colorectal Cancer Refractory to Standard Chemotherapy (REGOTAS): A Japanese Society for Cancer of the Colon and Rectum Multicenter Observational Study. (2018)
  • 著者名/発表者名: Moriwaki T, Fukuoka S, Taniguchi H, Takashima A, Kumekawa Y, Kajiwara T, Yamazaki K, Esaki T, Makiyama C, Denda T, Satake H, Suto T, Sugimoto N, Enomoto M, Ishikawa T, Kashiwada T, Sugiyama M, Komatsu Y, Okuyama H, Baba E, Sakai D, Watanabe T, Tamura T, Yamashita K, Gosho M, Shimada Y.
  • 雑誌名: Oncologist. 巻: 23 号: 1 ページ: 7-15
  • DOI: 10.1634/theoncologist.2017-0275
  • NAID: 120007134517
  • 査読あり
• [雑誌論文] Early morphological change for predicting outcome in metastatic colorectal cancer after regorafenib. (2017)
  • 著者名/発表者名: Arai H, Miyakawa K, Denda T, Mizukami T, Horie Y, Izawa N, Hirakawa M, Ogura T, Tsuda T, Sunakawa Y, Nakajima TE.
  • 雑誌名: Oncotarget. 巻: 8 号: 66 ページ: 110530-110539
  • DOI: 10.18632/oncotarget.22807
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The subgroups of the phase III RECOURSE trial of trifluridine/tipiracil (TAS-102) versus placebo with best supportive care in patients with metastatic colorectal cancer. (2017)
  • 著者名/発表者名: Van Cutsem E, Mayer RJ, Laurent S, Winkler R, Gravalos C, Benavides M, Longo-Munoz F, Portales F, Ciardiello F, Siena S, Yamaguchi K, Muro K, Denda T, Tsuji Y, Makris L, Loehrer P, Lenz HJ, Ohtsu A; RECOURSE Study Group.
  • 雑誌名: Eur J Cancer. 巻: 90 ページ: 63-72
  • DOI: 10.1016/j.ejca.2017.10.009
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] CEA Response and Depth of Response (DpR) to Predict Clinical Outcomes of First-Line Cetuximab Treatment for Metastatic Colorectal Cancer. (2017)
  • 著者名/発表者名: Sunakawa Y, Tsuji A, Denda T, Segawa Y, Negoro Y, Shimada K, Kochi M, Nakamura M, Kotaka M, Tanioka H, Takagane A, Tani S, Yamaguchi T, Watanabe T, Takeuchi M, Fujii M, Ichikawa W.
  • 雑誌名: Target Oncol. 巻: 12 号: 6 ページ: 787-794
  • DOI: 10.1007/s11523-017-0527-0
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cumulative incidence, risk factors and prognostic impact of venous thromboembolism in Japanese patients with advanced gastric cancer. (2017)
  • 著者名/発表者名: Arai H, Hironaka S, Minashi K, Denda T, Shimokawa M, Yamaguchi T.
  • 雑誌名: Jpn J Clin Oncol. 巻: 47 号: 10 ページ: 942-948
  • DOI: 10.1093/jjco/hyx107
  • 査読あり
• [雑誌論文] Phase II study of S-1 plus leucovorin in patients with metastatic colorectal cancer: Regimen of 1 week on, 1 week off. (2017)
  • 著者名/発表者名: Li J, Xu R, Xu J, Denda T, Ikejiri K, Shen L, Toh Y, Shimada K, Kato T, Sakai K, Yamamoto M, Mishima H, Wang J, Baba H.
  • 雑誌名: Cancer Sci. 巻: 108 号: 10 ページ: 2045-2051
  • DOI: 10.1111/cas.13335
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Combined assessment of EGFR-related molecules to predict outcome of 1st-line cetuximab-containing chemotherapy for metastatic colorectal cancer. (2016)
  • 著者名/発表者名: Sunakawa Y, Yang D, Moran M, Astrow SH, Tsuji A, Stephens C, Zhang W, Cao S, Takahashi T, Denda T, Shimada K, Kochi M, Nakamura M, Kotaka M, Segawa Y, Masuishi T, Takeuchi M, Fujii M, Nakajima T, Ichikawa W, Lenz HJ.
  • 雑誌名: Cancer Biol Ther. 巻: 17 ページ: 751-759
  • 査読あり
• [雑誌論文] Early Tumor Shrinkage and Depth of Response as Predictors of Favorable Treatment Outcomes in Patients with Metastatic Colorectal Cancer Treated with FOLFOX Plus Cetuximab (JACCRO CC-05). (2016)
  • 著者名/発表者名: Tsuji A, Sunakawa Y, Ichikawa W, Nakamura M, Kochi M, Denda T, Yamaguchi T, Shimada K, Takagane A, Tani S, Kotaka M, Kuramochi H, Furushima K, Koike J, Yonemura Y, Takeuchi M, Fujii M, Nakajima T.
  • 雑誌名: Target Oncol. 巻: 11 ページ: 799-806
  • 査読あり
• [雑誌論文] Phase II trial of panitumumab with irinotecan as salvage therapy for patients with advanced or recurrent colorectal cancer (TOPIC study). (2016)
  • 著者名/発表者名: Nishi T, Hamamoto Y, Nagase M, Denda T, Yamaguchi K, Amagai K, Miyata Y, Yamanaka Y, Yanai K, Ishikawa T, Kuroki Y, Fujii H.
  • 雑誌名: Oncol Lett. 巻: 11 ページ: 4049-4054
  • 査読あり
• [雑誌論文] Randomized study of FOLFIRI plus either panitumumab or bevacizumab for wild-type KRAS colorectal cancer-WJOG 6210G. (2016)
  • 著者名/発表者名: Shitara K, Yonesaka K, Denda T, Yamazaki K, Moriwaki T, Tsuda M, Takano T, Okuda H, Nishina T, Sakai K, Nishio K, Tokunaga S, Yamanaka T, Boku N, Hyodo I, Muro K.
  • 雑誌名: Cancer Sci. 巻: 107 号: 12 ページ: 1843-1850
  • DOI: 10.1111/cas.13098
  • NAID: 120007135107
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pharmacokinetic dose adjustment of 5-FU in modified FOLFOX7 plus bevacizumab for metastatic colorectal cancer in Japanese patients: a-JUST phase II clinical trial. (2016)
  • 著者名/発表者名: Denda T, Kanda M, Morita Y, Kim HM, Kashiwada T, Matsuda C, Fujieda S, Nakata K, Murotani K, Oba K, Sakamoto J, Mishima H.
  • 雑誌名: Cancer Chemother Pharmacol. 巻: 78 号: 7 ページ: 1253-1261
  • DOI: 10.1080/15384047.2016.1178426
  • NAID: 120006220413
  • 査読あり
• [雑誌論文] Prognostic Impact of Primary Tumor Location on Clinical Outcomes of Metastatic Colorectal Cancer Treated With Cetuximab Plus Oxaliplatin-Based Chemotherapy: A Subgroup Analysis of the JACCRO CC-05/06 Trials. (2016)
  • 著者名/発表者名: Sunakawa Y, Ichikawa W, Tsuji A, Denda T, Segawa Y, Negoro Y, Shimada K, Kochi M, Nakamura M, Kotaka M, Tanioka H, Takagane A, Tani S, Yamaguchi T, Watanabe T, Takeuchi M, Fujii M, Nakajima T.
  • 雑誌名: Clin Colorectal Cancer. 巻: S1533-0028 号: 3 ページ: 30204-3
  • DOI: 10.1016/j.clcc.2016.09.010
  • 査読あり
• [学会発表] 抗血栓薬内服下における早期胃癌に対する内視鏡的粘膜下層剥離術のセカンドルック内視鏡に関する検討 (2019)
  • 著者名/発表者名: 石垣飛鳥,鈴木拓人,南金山理乃,北川善康,傳田忠道,山口武人
  • 学会等名: 第108回日本消化器内視鏡学会関東支部例会
• [学会発表] Whole-exome sequencing in metastatic or locally advanced pancreatic cancer patients with long-term survival (2019)
  • 著者名/発表者名: 須藤研太郎,横井左奈,小原收,中村和貴,辻本彰子,喜多絵美里,長谷川嘉則,中山学,石井浩,傳田忠道,山口武人
  • 学会等名: 第17回日本臨床腫瘍学会学術集会
• [学会発表] ESD 治療により診断、治療し得たDysplasiaを伴う尖圭コンジローマの一例 (2019)
  • 著者名/発表者名: 橋本佳恵,石垣飛鳥,喜多絵美里,辻本彰子,天沼祐介,須藤研太郎,中村和貴,三梨桂子,傳田忠道,山口武人,鈴木拓人,南金山理乃,北川善康,荒木章伸,伊丹真紀子
  • 学会等名: 日本消化器病学会関東支部第356回例会
• [学会発表] TRICOLORE試験（大腸癌第3相試験: mFOLFOX6/CapeOX+Bev vs S-1/CPT-11+Bev）のQOL解析 (2019)
  • 著者名/発表者名: 佐藤温,高島淳生,傳田忠道,蒲生真紀夫,高畑武功,天貝賢二,倉持英和,近藤仁,的場周一郎,有岡仁,小松嘉人,山口達郎,嶋田顕,森田智視,石岡千加史
  • 学会等名: 第57回日本癌治療学会学術集会
• [学会発表] TRICOLORE試験に基づいた転移を有する大腸癌に対する一次治療の費用効果分析 (2019)
  • 著者名/発表者名: 後藤励,高島淳生,傳田忠道,蒲生真紀夫,倉持英和,天貝賢二,近藤仁,杉山克郎,中村路夫,畑中一映,石岡千加史,小松嘉人,山口達郎,嶋田顕,森田智視
  • 学会等名: 第57回日本癌治療学会学術集会
• [学会発表] 結腸直腸癌の原発部位別遺伝子プロファイル解析 GI-Screen 2013-01-CRC 付随研究 (2019)
  • 著者名/発表者名: 水上拓郎,高橋政樹,砂川優,結城敏志,賀川義規,高島淳生,舛石俊樹,原浩樹,傳田忠道,森脇俊和,塩澤学,沖英次,岡本渉,吉野孝之,中島貴子
  • 学会等名: 第57回日本癌治療学会学術集会
• [学会発表] 抗血栓薬内服者における胃ESD後のセカンドルック内視鏡についての検討 (2019)
  • 著者名/発表者名: 石垣飛鳥,鈴木拓人,南金山理乃,北川善康,傳田忠道,山口武人
  • 学会等名: JDDW
• [学会発表] 微小陥凹形態を呈した十二指腸Neuroendocrine tumor の一例 (2019)
  • 著者名/発表者名: 橋本佳恵,石垣飛鳥,辻本彰子,喜多絵美里,天沼裕介,須藤研太郎,中村和貴,三梨桂子,傳田忠道,石井浩,山口武人,鈴木拓人,南金山理乃,北川善康,川名秀忠,荒木彰伸,伊丹真紀子
  • 学会等名: 日本消化器病学会関東支部第357回例会
• [学会発表] PIポリアミドを用いた高感度ctDNA検出技術の開発と臨床応用の検討 (2018)
  • 著者名/発表者名: 北川善康,傳田忠道,山口武人
  • 学会等名: 消化器病学会・消化器内視鏡学会・消化器外科学会・消化器がん検診学会
• [学会発表] 血中微量二本鎖核酸分子を標的とした PI ポリアミドを用いたがん遺伝子変異同定法の開発と臨床応用の検討 (2018)
  • 著者名/発表者名: 北川善康、奥村和弘、鈴木拓人、渡部隆義、早田浩明、傳田忠道、永瀬浩喜、山口武人
  • 学会等名: 日本癌病態治療研究会
• [学会発表] 血中微量二本鎖核酸分子を標的とした PI ポリアミドを用いたがん遺伝子変異同定法の開発と臨床応用の検討 (2017)
  • 著者名/発表者名: 北川善康、奥村和弘、鈴木拓人、渡部隆義、早田浩明、傳田忠道、永瀬浩喜、山口武人
  • 学会等名: 第26回日本癌病態治療研究会
• [学会発表] RAS野生型大腸癌における原発部位とcetuximab併用療法の予後との相関: JACCRO CC-05/06 (2016)
  • 著者名/発表者名: 砂川 優, 辻 晃仁, 傳田忠道, 嶋田 顕, 東風 貢, 中村 将人, 小高 雅人, 畝川 芳彦, 谷岡 洋亮, 根来 裕二, 山口 達郎, 竹内 正弘, 藤井 雅志, 市川 度, 中島 聰總
  • 学会等名: 第54回日本癌治療学会学術集会
  • 発表場所: 神奈川県横浜市
  • 年月日: 2016-10-20
• [学会発表] Cetuximab併用療法耐性大腸癌に対するS-1/CPT-11/bevacizumabの第Ⅱ相試験 (2016)
  • 著者名/発表者名: 谷岡 洋亮,辻 晃仁, 東風 貢, 高橋 孝夫, 傳田忠道, 小川 雅彰, 渡邉 貴紀, 金 浩敏, 嶋田 顕:
  • 学会等名: 第54回日本癌治療学会学術集会
  • 発表場所: 神奈川県横浜市
  • 年月日: 2016-10-20
• [学会発表] 切除不能な大腸癌症例におけるセツキシマブを含む一次治療の観察研究 (CORAL) (2016)
  • 著者名/発表者名: 傳田忠道,室圭, 板橋道朗, 大橋靖雄, 杉原健一
  • 学会等名: 第54回日本癌治療学会学術集会
  • 発表場所: 神奈川県横浜市
  • 年月日: 2016-10-20