乳癌診療情報と基礎解析の統合データベースを用いた診療支援ツール開発に関する研究

• 研究課題/領域番号: 16K10455
• 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: 外科学一般
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 高田 正泰 京都大学, 医学研究科, 助教 (50452363)
• 研究分担者: 杉本 昌弘 慶應義塾大学, 政策・メディア研究科(藤沢), 特任教授 (30458963)
• 研究協力者: 川田 有希子 ; 仙田 典子 ; 西村 友美
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2018年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2016年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: 乳腺外科学 / 乳癌 / データベース / バイオバンク / 予測モデル / 遺伝子変異 / 予後予測 / 治療効果予測 / バイオインフォマティクス

研究成果の概要

Webを介し多施設から診療データを収集・管理するデータベースを開発した。10540例の乳癌診療データとそれに紐付けされた4021例分の生体試料を収集した。このリソースを用いて、乳癌発症と関連する病的胚細胞変異の探索と乳癌リスクモデルの構築、および、HER2陽性乳癌の術後再発および脳転移の発現を予測するモデルの構築を行った。
また、患者由来ゼノグラフトを作成し、HER3陽性乳癌に対する抗HER3抗体の抗腫瘍効果を検討した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で構築した診療情報と生体試料を統合して管理するシステムにより、基礎研究から得られるデータと診療データとの統合解析が迅速・容易となる。本研究により本邦における乳癌と関連する病的胚細胞変異の頻度が明らかとなり、臨床情報と統合することで病的変異保有リスクや乳癌発症リスクの予測が可能となるかもしれない。また、HER2陽性乳癌の個々の症例における再発・脳転移発症リスクの予測が可能となることで、治療最適化が進められる。
発症頻度の比較的低い病態に対しては、患者由来ゼノグラフトを用いて治療反応性を検討することで、治療最適化に繋がると考える。

研究成果

• [雑誌論文] Elastic net-based prediction of IFN-β treatment response of patients with multiple sclerosis using time series microarray gene expression profiles (2019)
  • 著者名/発表者名: Fukushima Arika、Sugimoto Masahiro、Hiwa Satoru、Hiroyasu Tomoyuki
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 9 号: 1 ページ: 1822-1822
  • DOI: 10.1038/s41598-018-38441-2
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Effects of inter-day and intra-day variation on salivary metabolomic profiles (2019)
  • 著者名/発表者名: Kawanishi Norishige、Hoshi Noriyuki、Masahiro Sugimoto、Enomoto Ayame、Ota Sana、Kaneko Miku、Soga Tomoyoshi、Tomita Masaru、Kimoto Katsuhiko
  • 雑誌名: Clinica Chimica Acta 巻: 489 ページ: 41-48
  • DOI: 10.1016/j.cca.2018.11.030
  • 査読あり
• [雑誌論文] Prediction of postoperative disease-free survival and brain metastasis for HER2-positive breast cancer patients treated with neoadjuvant chemotherapy plus trastuzumab using a machine learning algorithm (2018)
  • 著者名/発表者名: Takada Masahiro、Sugimoto Masahiro、Masuda Norikazu、Iwata Hiroji、Kuroi Katsumasa、Yamashiro Hiroyasu、Ohno Shinji、Ishiguro Hiroshi、Inamoto Takashi、Toi Masakazu
  • 雑誌名: Breast Cancer Research and Treatment 巻: 172 号: 3 ページ: 611-618
  • DOI: 10.1007/s10549-018-4958-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effectiveness of neo-adjuvant systemic therapy with trastuzumab for basal HER2 type breast cancer: results from retrospective cohort study of Japan Breast Cancer Research Group (JBCRG)-C03 (2018)
  • 著者名/発表者名: Sagara Yasuaki、Takada Masahiro、Ohi Yasuyo、Ohtani Shoichiro、Kurozumi Sasagu、Inoue Kenichi、Kosaka Yoshimasa、Hattori Masaya、Yamashita Toshinari、Takao Shintaro、Sato Nobuaki、Iwata Hiroji、Kurosumi Masafumi、Toi Masakazu
  • 雑誌名: Breast Cancer Research and Treatment 巻: 171 号: 3 ページ: 675-683
  • DOI: 10.1007/s10549-018-4873-0
  • 査読あり
• [雑誌論文] Visualising peripheral arterioles and venules through high-resolution and large-area photoacoustic imaging (2018)
  • 著者名/発表者名: Matsumoto Yoshiaki、Asao Yasufumi、Sekiguchi Hiroyuki、Yoshikawa Aya、Ishii Tomoko、Nagae Ken-ichi、Kobayashi Shuichi、Tsuge Itaru、Saito Susumu、Takada Masahiro、Ishida Yoshihiro、Kataoka Masako、Sakurai Takaki、Yagi Takayuki、Kabashima Kenji、Suzuki Shigehiko、Togashi Kaori、Shiina Tsuyoshi、Toi Masakazu
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 8 号: 1 ページ: 1-11
  • DOI: 10.1038/s41598-018-33255-8
  • NAID: 120006533267
  • 査読あり
• [雑誌論文] Vascular branching point counts using photoacoustic imaging in the superficial layer of the breast: A potential biomarker for breast cancer (2018)
  • 著者名/発表者名: Yamaga I、Kawaguchi-Sakita N、Asao Y、Matsumoto Y、Yoshikawa A、Fukui T、Takada M、Kataoka M、Kawashima M、Fakhrejahani E、Kanao S、Nakayama Y、Tokiwa M、Torii M、Yagi T、Sakurai T、Haga H、Togashi K、Shiina T、Toi M
  • 雑誌名: Photoacoustics 巻: 11 ページ: 6-13
  • DOI: 10.1016/j.pacs.2018.06.002
  • NAID: 120006523824
  • 査読あり
• [雑誌論文] Real-time navigation system for sentinel lymph node biopsy in breast cancer patients using projection mapping with indocyanine green fluorescence (2018)
  • 著者名/発表者名: Takada Masahiro、Takeuchi Megumi、Suzuki Eiji、Sato Fumiaki、Matsumoto Yoshiaki、Torii Masae、Kawaguchi-Sakita Nobuko、Nishino Hiroto、Seo Satoru、Hatano Etsuro、Toi Masakazu
  • 雑誌名: Breast Cancer 巻: - 号: 6 ページ: 650-655
  • DOI: 10.1007/s12282-018-0868-2
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] MICOP: Maximal information coefficient-based oscillation prediction to detect biological rhythms in proteomics data (2018)
  • 著者名/発表者名: Iuchi Hitoshi、Sugimoto Masahiro、Tomita Masaru
  • 雑誌名: BMC Bioinformatics 巻: 19 号: 1 ページ: 249-249
  • DOI: 10.1186/s12859-018-2257-4
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Urinary Polyamine Biomarker Panels with Machine-Learning Differentiated Colorectal Cancers, Benign Disease, and Healthy Controls (2018)
  • 著者名/発表者名: Nakajima Tetsushi、Katsumata Kenji、Kuwabara Hiroshi、Soya Ryoko、Enomoto Masanobu、Ishizaki Tetsuo、Tsuchida Akihiko、Mori Masayo、Hiwatari Kana、Soga Tomoyoshi、Tomita Masaru、Sugimoto Masahiro
  • 雑誌名: International Journal of Molecular Sciences 巻: 19 号: 3 ページ: 756-756
  • DOI: 10.3390/ijms19030756
  • 査読あり
• [雑誌論文] Robust volcano plot: identification of differential metabolites in the presence of outliers (2018)
  • 著者名/発表者名: Kumar Nishith、Hoque Md. Aminul、Sugimoto Masahiro
  • 雑誌名: BMC Bioinformatics 巻: 19 号: 1 ページ: 128-128
  • DOI: 10.1186/s12859-018-2117-2
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] The relationship between serum E2 levels and recurrence in premenopausal, ER-positive breast cancer patients: A retrospective study (2018)
  • 著者名/発表者名: Takuwa Haruko、Saji Shigehira、Takada Masahiro、Takahara Sachiko、Yamauchi Akira
  • 雑誌名: Breast Disease 巻: Preprint 号: 4 ページ: 1-6
  • DOI: 10.3233/bd-170307
  • 査読あり
• [雑誌論文] Label-free photoacoustic imaging of human palmar vessels: a structural morphological analysis (2018)
  • 著者名/発表者名: Matsumoto Y.、Asao Y.、Yoshikawa A.、Sekiguchi H.、Takada M.、Furu M.、Saito S.、Kataoka M.、Abe H.、Yagi T.、Togashi K.、Toi M.
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 8 号: 1 ページ: 786-786
  • DOI: 10.1038/s41598-018-19161-z
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 多遺伝子アッセイによる予後予測 (2017)
  • 著者名/発表者名: 高田正泰
  • 雑誌名: がん分子標的治療 巻: 15 ページ: 11-18
• [雑誌論文] 人工知能の応用 (2017)
  • 著者名/発表者名: 杉本昌弘
  • 雑誌名: CANCER BOARD of the BREAST 巻: 3 ページ: 15-19
• [学会発表] ER2陽性原発性乳癌の治療最適化 Trastuzumabを含む術前化学療法を施行されたHER2陽性原発性乳癌の予後予測数理モデルの開発 (2018)
  • 著者名/発表者名: 杉本昌弘, 高田正泰, 増田慎三, 岩田広治, 黒井克昌, 山城大泰, 大野真司, 石黒洋, 稲本俊, 戸井雅和
  • 学会等名: 第26回日本乳癌学会総会
• [学会発表] ER陰性HER2陽性乳癌におけるbasal markerの有用性に関する研究 (2018)
  • 著者名/発表者名: 服部 正也、相良 安昭、高田 正泰、大井 恭代、黒住 昌史、 大谷 彰一郎、井上 賢一、高尾 信太郎、佐藤 信昭、山下 年成、 小坂 愉賢、黒住 献、森田 智視、岩田 広治、戸井 雅和
  • 学会等名: 第26回日本乳癌学会総会
• [学会発表] 散発性及び家族性乳癌における遺伝性素因 (2018)
  • 著者名/発表者名: Yukiko Kawata, Kenichi Yoshida, Nobuko Kawaguchi-Sakita, Masahiro Kawashima, Yusuke Shiozawa, Tomomi Nishimura, Noriko Senda, Eiji Suzuki, Yuichi Shiraishi, Kenichi Chiba, Satoru Miyano, Masakazu Toi and Seishi Ogawa
  • 学会等名: 第26回日本乳癌学会総会
• [学会発表] 日本人女性乳癌 2004 例における生殖細胞系列変異 (2018)
  • 著者名/発表者名: Yukiko Kawata, Kenichi Yoshida, Nobuko Kawaguchi-Sakita, Masahiro Kawashima, Yusuke Shiozawa, Tomomi Nishimura, Noriko Senda, Eiji Suzuki, Yuichi Shiraishi, Kenichi Chiba, Satoru Miyano, Masakazu Toi and Seishi Ogawa
  • 学会等名: 第77回日本癌学会学術総会
• [学会発表] ネットワークにおけるバイオバンクを基盤とした遺伝性腫瘍の診療体制の構築に向けた取り組み (2018)
  • 著者名/発表者名: 川口 展子, 川田 有希子, 仙田 典子, 川島 雅央, 鈴木 栄治, 鳥井 雅恵, 高田 正泰, 山城 大泰, 山神 和彦, 芳林 浩史, 岡村 隆仁, 加藤 大典, 森口 喜生, 山内 清明, 稲本 俊, 戸井 雅和
  • 学会等名: 第26回日本乳癌学会総会
• [学会発表] BRCA1/2変異予測モデルの日本人への適応について (2018)
  • 著者名/発表者名: 仙田 典子、川口 展子、川田 有希子、川島 雅央、村上 弘美、 山田 崇弘、戸井 雅和
  • 学会等名: 第26回日本乳癌学会総会
• [学会発表] 蛍光色素法センチネルリンパ節生検におけるプロジェクションマッピングを用いたリアルタイムナビゲーション (2018)
  • 著者名/発表者名: 高田 正泰、竹内 恵、鈴木 栄治、佐藤 史顕、松本 純明、 鳥井 雅恵、川口 展子、西野 裕人、瀬尾 智、波多野 悦朗、 戸井 雅和
  • 学会等名: 第26回日本乳癌学会総会
• [学会発表] Real-time navigation for sentinel lymph node biopsy in breast cancer patients using projection mapping with indocyanine green fluorescence (2017)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Takada
  • 学会等名: San Antonio Breast Cancer Symposium
  • 国際学会
• [学会発表] Development of mathematical prediction models to identify disease-free survival events for HER2-positive primary breast cancer patients treated by neoadjuvant chemotherapy and trastuzumab (2016)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Takada
  • 学会等名: San Antonio Breast Cancer Symposium
  • 発表場所: San Antonio
  • 国際学会
• [学会発表] HER2陽性乳癌の術前療法後の局所療法の個別化を目指した治療効果予測ツールの開発と今後の課題 (2016)
  • 著者名/発表者名: 高田正泰
  • 学会等名: 日本外科学会定期学術集会
  • 発表場所: 大阪
• [学会発表] Predicting prognosis after neoadjuvant chemotherapy plus trastuzumab for patients with luminal-HER2 primary breast cancer (2016)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Takada
  • 学会等名: The 14th Breast Cancer Frontier Meeting
  • 発表場所: 東京