次世代シークエンサーと連動させたTN乳癌のパネル診断と組織解析

• 研究課題/領域番号: 19K07456
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分49020:人体病理学関連
• 研究機関: 群馬大学
• 研究代表者: 小山 徹也 群馬大学, 大学院医学系研究科, 教授 (50233622)
• 研究分担者: 片山 彩香 群馬大学, 大学院医学系研究科, 助教 (60815695)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2022-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2021年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2021年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円); 2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2019年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
• キーワード: 乳癌 / トリプルネガティブ / 次世代PCR / パネル診断 / 病理組織 / TN乳癌 / 新規遺伝子 / デジタル画像 / AI / 次世代シークエンサー / PDL-1 / TILs / fibrillin2 / トリプルネガティブ乳癌 / 組織マイクロアレイ / 次世代セークエンサー

研究開始時の研究の概要

研究者らは人体病理の新しい手法として次世代シークエンサーを使ったバイオマーカーの検索にtissue microarry (TMA)を用いた免疫組織学的検証を連動させる研究を実施してきた。今回トリプルネティブ（TN)乳がんという、ER,PgR,HER2陰性のホルモン、分子標的治療の無効な乳癌に関して、上記の研究を継続しながら得られたマーカーとして得られた候補遺伝子の機能解析とその分類を、病理組織学的研究と合わせて行う。最終的にはTN乳癌の亜分類、実際の病理診断への応用、新たな治療シーズの開発に貢献することを目的としている。

研究成果の概要

前回の科研費によって培養細胞を使ったshRNA解析およびRNA sequence解析によりTN乳癌関連遺伝子を発見し、両方法で重複した7遺伝子が同定された。その候補を臨床検体の免疫組織学的解析およびCell Lineを用いた機能解析を加えた。TN乳癌の組織学的亜分類など形態学的所見への回帰が重要な目的であったが、解析がその複雑さのため、最終段階には至らなかった。しかし今後は、候補の多重染色解析とAIを用いた解析が必要であるという方針のもと、すでに研究を開始している。

研究成果の学術的意義や社会的意義

TN乳癌は多様な種類の癌を含む一群で、ホルモン療法、分子標的療法抵抗性で、特に治療に関連した組織学的亜分類を見出すことが重要である。今回TN乳癌に関連する複数の遺伝子を見出し、臨床病理学的検討を加え、できればパネル診断まで発展できればと研究を進めた。今後の方針として、候補遺伝子の多重染色とAIを用いた解析が必要と考える。

研究成果

• [雑誌論文] Association of L-type amino acid transporter 1 (LAT1) with the immune system and prognosis in invasive breast cancer. (2022)
  • 著者名/発表者名: Sasagu Kurozumi, Kyoichi Kaira, Hiroshi Matsumoto, Masafumi Kurosumi, Takehiko Yokobori, Yoshikatsu Kanai, Chikako Sekine, Chikako Honda, Ayaka Katayama, Mio Furuya, Sho Shiino, Takaya Makiguchi, Nigel P Mongan, Emad A Rakha, Tetsunari Oyama, Takaaki Fujii, Ken Shirabe, Jun Horiguchi
  • 雑誌名: Scientific reports 巻: 12(1） 号: 1
  • DOI: 10.1038/s41598-022-06615-8
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Prognostic value of tumor-infiltrating lymphocytes in estrogen receptor-positive and human epidermal growth factor receptor 2-negative breast cancer. (2021)
  • 著者名/発表者名: Chikako Honda, Sasagu Kurozumi, Ayaka Katayama, Bishoy Hanna-Khalil, Kei Masuda, Yuko Nakazawa, Misato Ogino, Sayaka Obayashi, Reina Yajima, Takaya Makiguchi, Tetsunari Oyama, Jun Horiguchi, Ken Shirabe, Takaaki Fujii
  • 雑誌名: Molecular and clinical oncology 巻: 15 252 号: 6 ページ: 1-6
  • DOI: 10.3892/mco.2021.2414
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] VEGF-A Is Associated With the Degree of TILs and PD-L1 Expression in Primary Breast Cancer. (2020)
  • 著者名/発表者名: Fujii T, Hirakata T, Kurozumi S, Tokuda S, Nakazawa Y, Obayashi S, Yajima R, Oyama T, Shirabe K.
  • 雑誌名: In Vivo. 巻: 34(5) 号: 5 ページ: 2641-2646
  • DOI: 10.21873/invivo.12082
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] FDG uptake reflects breast cancer immunological features: the PD-L1 expression and degree of TILs in primary breast cancer. (2020)
  • 著者名/発表者名: Hirakata T, Fujii T, Kurozumi S, Katayama A, Honda C, Yanai K, Tokuda S, Nakazawa Y, Obayashi S, Yajima R, Kaira K, Oyama T, Shirabe K.
  • 雑誌名: Breast Cancer Res Treat 巻: 181 号: 2 ページ: 331-338
  • DOI: 10.1007/s10549-020-05619-0
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Carboxypeptidase A4 accumulation is associated with an aggressive phenotype and poor prognosis in triple-negative breast cancer (2019)
  • 著者名/発表者名: Handa Tadashi、Katayama Ayaka、Yokobori Takehiko、Yamane Arito、Fujii Takaaki、Obayashi Sayaka、Kurozumi Sasagu、Kawabata-Iwakawa Reika、Gombodorj Navchaa、Nishiyama Masahiko、Asao Takayuki、Shirabe Ken、Kuwano Hiroyuki、Oyama Tetsunari
  • 雑誌名: International Journal of Oncology 巻: Mar;54(3) ページ: 833-844
  • DOI: 10.3892/ijo.2019.4675
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] 形態病理と分子病理の新たな展望(Exploring the key molecular drivers of TILs in breast cancer using a novel machine learning platform) (2021)
  • 著者名/発表者名: 本田 周子, 黒住 献, 片山 彩香, 横堀 武彦, 成澤 瑛理子, 中澤 祐子, 荻野 美里, 尾林 紗弥香, 矢島 玲奈, Ball Graham, 堀口 淳, 小山 徹也, 藤井 孝明, 浅尾 高行, 調 憲
  • 学会等名: 日本乳癌学会総会プログラム抄録集 29回
• [学会発表] AI診断の新たな展望 乳がんの分子病理学的特徴の解明のためのデジタルテクノロジーを用いた新たな医学研究手法の開発 (2021)
  • 著者名/発表者名: 黒住 献, 本田 周子, 片山 彩香, 渡辺 由佳子, 関根 速子, 川端 麗香, 横堀 武彦, Graham Ball, 藤井 孝明, 浅尾 高行, 小山 徹也, 堀口 淳
  • 学会等名: 日本乳癌学会総会プログラム抄録集 29回
• [学会発表] 乳癌における形態学的特徴から遺伝子発現レベルを予測できる人工知能システムの開発 (2021)
  • 著者名/発表者名: 渡辺 由佳子, 黒住 献, 横堀 武彦, 本田 周子, 増田 恵, 成澤 瑛理子, 関根 速子, 吉良 元, 小山 徹也, 藤井 孝明, 堀口 淳, 佐伯 浩司, 調 憲, 浅尾 高行
  • 学会等名: 日本外科学会定期学術集会抄録集 121回
• [学会発表] Triple negative breast cancer(TNBC)における新規治療標的候補Fibrillin 2 (FBN2)発現の臨床的意義 (2020)
  • 著者名/発表者名: 金澤彩乃 小山徹也 他
  • 学会等名: 第109回日本病理学会総会