消化器癌のバイオマーカー開発のためのmicrobiomeとエピジェネティクス解析

• 研究課題/領域番号: 17KK0195
• 研究種目: 国際共同研究加速基金(国際共同研究強化)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 外科学一般
• 研究機関: 熊本大学
• 研究代表者: 馬場 祥史 熊本大学, 病院, 特任准教授 (20599708)
• 研究期間 (年度): 2018 – 2020
• 研究課題ステータス: 完了 (2020年度)
• 配分額: 15,600千円 (直接経費: 12,000千円、間接経費: 3,600千円)
• キーワード: 腸内細菌 / 食道癌 / エピジェネティクス / LINE-1 / Fusobacterium nucleatum / Microbiome / Fusobacterium / 大腸癌 / microbiome / epigenetics / gastrointestinal cancer

研究成果の概要

Fusobacteriumは歯周病の原因菌として知られているが、食道癌の悪性度へ関与する。また、癌におけるエピジェネティクスにおいてゲノム全体の低メチル化は重要である。そこで、食道癌におけるFusobacteriumとＬＩＮＥ－１メチル化（ゲノム全体のメチル化レベルの指標）との関係を国際共同研究で検討した。F. nucleatum陽性症例ではLINE-1メチル化レベルが有意に低かった。さらに、興味深いことに、LINE－1高メチル化症例ではF. nucleatum陽性症例が予後不良であるが、LINE－1低メチル化症例ではそのような関係は認めないことが分かった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

腸内細菌叢はプロバイオティクス（Probiotics；人体に有益な腸内細菌叢ならびにこれらを含む食品・製品）やプレバイオティクス（Prebiotics；腸内細菌叢のバランスを改善する作用がある物質）により後天的に変化させることができる。今後の研究において、食道扁平上皮癌におけるFusobacteriumとエピジェネティクスの関係がより詳細に解明されれば、がん治療の新たな創薬に繋がる可能性があると考えている。

研究成果

• [国際共同研究] Dana-Farber Cancer Institute（Harvard university）(アメリカ) (2019)
• [雑誌論文] The Prognostic Role of Macrophage Polarization in the Colorectal Cancer Microenvironment (2020)
  • 著者名/発表者名: Vayrynen JP, Baba Y, et al.
  • 雑誌名: Cancer Immunology Research 巻: 9 号: 1 ページ: 8-19
  • DOI: 10.1158/2326-6066.cir-20-0527
  • 査読あり
• [雑誌論文] Prognostic Significance of Immune Cell Populations Identified by Machine Learning in Colorectal Cancer Using Routine Hematoxylin and Eosin?Stained Sections (2020)
  • 著者名/発表者名: Vayrynen JP, Baba Y, et al.
  • 雑誌名: Clinical Cancer Research 巻: 26 号: 16 ページ: 4326-4338
  • DOI: 10.1158/1078-0432.ccr-20-0071
  • 査読あり
• [雑誌論文] Metabolic Profiling of Formalin-Fixed Paraffin-Embedded Tissues Discriminates Normal Colon from Colorectal Cancer (2020)
  • 著者名/発表者名: Arima K, Lau MC, Zhao M, Haruki K, Kosumi K, Mima K, Gu M, Väyrynen JP, Twombly TS, Baba Y, Fujiyoshi K, Kishikawa J, Guo C, Baba H, Richards WG, Chan AT, Nishihara R, Meyerhardt JA, Nowak JA, Giannakis M, Fuchs CS, Ogino S
  • 雑誌名: Molecular Cancer Research 巻: - 号: 6 ページ: 883-890
  • DOI: 10.1158/1541-7786.mcr-19-1091
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Association of autophagy status with amount of Fusobacterium nucleatum in colorectal cancer (2020)
  • 著者名/発表者名: Haruki K, Kosumi K, Hamada T, Twombly TS, Väyrynen JP, et al.
  • 雑誌名: The Journal of Pathology 巻: 250 号: 4 ページ: 397-408
  • DOI: 10.1002/path.5381
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] IDO1 Expression Is Associated With Immune Tolerance and Poor Prognosis in Patients With Surgically Resected Esophageal Cancer. (2018)
  • 著者名/発表者名: Kiyozumi Y, Baba Y, Okadome K, Yagi T, Ishimoto T, Iwatsuki M, Miyamoto Y, Yoshida N, Watanabe M, Komohara Y, Baba H.
  • 雑誌名: Ann Surg 巻: Mar 27 号: 6 ページ: 1-1
  • DOI: 10.1097/sla.0000000000002754
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Prognostic Nutritional Index, Tumor-infiltrating Lymphocytes, and Prognosis in Patients with Esophageal Cancer (2018)
  • 著者名/発表者名: Okadome Kazuo、Baba Yoshifumi、Yagi Taisuke、Kiyozumi Yuki、Ishimoto Takatsugu、Iwatsuki Masaaki、Miyamoto Yuji、Yoshida Naoya、Watanabe Masayuki、Baba Hideo
  • 雑誌名: Annals of Surgery 巻: 271 号: 4 ページ: 1-1
  • DOI: 10.1097/sla.0000000000002985
  • 査読あり
• [学会発表] バイオマーカー開発を目指した食道癌における腫瘍免疫及び免疫チェックポイントの網羅的検討 (2020)
  • 著者名/発表者名: 馬場祥史
  • 学会等名: 第75回日本消化器外科学会総会
• [学会発表] 食道癌における腫瘍免疫の網羅的解析；免疫関連バイオマーカー開発を目指して (2020)
  • 著者名/発表者名: 馬場祥史
  • 学会等名: 第120回日本外科学会定期学術集会
• [学会発表] 食道癌コホートを用いたFusobacterium nucleatumと腫瘍免疫の統合解析 (2019)
  • 著者名/発表者名: 小澄敬祐、馬場祥史、山村謙介、岡留一雄、八木泰佑、清住雄希、岩槻政晃、長井洋平、吉田直矢、馬場秀夫
  • 学会等名: 第74回日本消化器外科学会総会
• [学会発表] Fusobacterium nucleatumの食道癌進展への関与とそのメカニズム；腫瘍免疫、NF-kB経路との関連 (2019)
  • 著者名/発表者名: 野元大地、馬場祥史、秋山貴彦、岡留一雄、山下晃平、坂本悠樹、大徳暢哉、織田枝里、内原智幸、徳永竜馬、原田和人、山村謙介、江藤弘二郎、日吉幸晴、長井洋平、岩槻政晃、石本崇胤、岩上志朗、宮本裕士、吉田直矢、馬場秀夫
  • 学会等名: 第30回日本消化器癌発生学会総会
• [学会発表] LINE-1 methylation level and local immune response in esophageal cancer (2018)
  • 著者名/発表者名: Yoshifumi Baba、Keisuke Kosumi, Daichi Nomoto, Kazuo Okadome, Taisuke Yagi, Yuki Kiyozumi, Kojiro Eto, Yukiharu Hiyoshi, Takatsugu Ishimoto, Masaaki Iwatsuki, Shiro Iwagami, Yuji Miyamoto, Naoya Yoshida, Hideo Baba
  • 学会等名: The International Society for Disease of the Esophagus(ISDE)
  • 国際学会