Circulating tumor DNA検査の臨床導入における課題点の克服

• 研究課題/領域番号: 19K09224
• 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55020:消化器外科学関連
• 研究機関: 岩手医科大学
• 研究代表者: 遠藤 史隆 岩手医科大学, 医学部, 講師 (70714442)
• 研究分担者: 秋山 有史 岩手医科大学, 医学部, 准教授 (10405798) ; 西塚 哲 岩手医科大学, 医歯薬総合研究所, 特任教授 (50453311) ; 岩谷 岳 岩手医科大学, 医学部, 准教授 (70405801)
• 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: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: circulating tumor DNA / digital PCR / 消化管癌 / バイオマーカー / 次世代シーケンサー / 食道癌 / 胃癌 / 大腸癌 / ctDNA / Liquid biopsy

研究開始時の研究の概要

腫瘍細胞より血中に遊離したDNA (Circulating tumor DNA: ctDNA)は症例特異的バイオマーカーとして期待されているが、癌の種類や再発形式によるctDNAの陽性率の違いや、最適な解析のタイミング、陽性の判定基準など臨床検査としての妥当性・有用性は確定されていない。ctDNA高陽性率の食道癌、低陽性率の胃癌を対象とし、ctDNAモニタリングの臨床導入における課題点を明らかにする。Stage I症例、治療前ctDNA陰性進行癌、再発・再増大時のctDNA陰性維持例、腹膜播種症例など、ctDNA陰性例に焦点をあて、癌の状態により異なるctDNA放出のメカニズムを解明したい。

研究成果の概要

われわれが先行研究で開発した『原発巣変異スクリーニングで検出された症例特異的変異より少数変異を選択し、digital PCR (dPCR)を用いてcirculating tumor DNA (ctDNA)をモニタリングする』システムを用いて、食道癌、大腸癌、胃癌においてctDNAモニタリングの「早期再発発見」「無再発状態の確認」「治療効果判定」における妥当性を明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

食道癌、大腸癌、胃癌の治療において、dPCRを用いた症例特異的変異を対象としたctDNAモニタリングは、早期再発発見、無再発の確証、正確な治療効果判定、において臨床的妥当性を有する。10%程度の患者でctDNAの検出しにくい病態が存在するが、多数の症例で画像診断や腫瘍マーカーなど既存検査の診断精度を上回っており、ctDNA解析を中心としたがん診療が期待される。

研究成果

• [雑誌論文] Frequent Tumor Burden Monitoring of Esophageal Squamous Cell Carcinoma With Circulating Tumor DNA Using Individually Designed Digital Polymerase Chain Reaction (2021)
  • 著者名/発表者名: Iwaya Takeshi、Endo Fumitaka、Takahashi Fumiaki、Tokino Takashi、Sasaki Yasushi、Nishizuka Satoshi S.
  • 雑誌名: Gastroenterology 巻: 160 号: 1 ページ: 463-465
  • DOI: 10.1053/j.gastro.2020.09.035
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Frequent post-operative monitoring of colorectal cancer using individualised ctDNA validated by multiregional molecular profiling (2021)
  • 著者名/発表者名: Yaegashi Mizunori、Iwaya Takeshi、Sasaki Noriyuki、Fujita Masashi、Ju Zhenlin、Siwak Doris、Hachiya Tsuyoshi、Sato Kei、Endo Fumitaka、Kimura Toshimoto、Otsuka Koki、Sugimoto Ryo、Sugai Tamotsu、Liotta Lance、Lu Yiling、Mills Gordon B.、Nakagawa Hidewaki、Nishizuka Satoshi S.
  • 雑誌名: British Journal of Cancer 巻: 124 号: 9 ページ: 1556-1565
  • DOI: 10.1038/s41416-021-01266-4
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Early dynamics of circulating tumor DNA predict chemotherapy responses for patients with esophageal cancer (2021)
  • 著者名/発表者名: Ryosuke Fujisawa , Takeshi Iwaya, Fumitaka Endo, Masashi Idogawa, Noriyuki Sasaki, Hayato Hiraki, Shoichiro Tange, Tomomi Hirano, Yuka Koizumi , Masakazu Abe, Tomoko Takahashi, Mizunori Yaegashi , Yuji Akiyama, Mari Masuda, Akira Sasaki, Fumiaki Takahashi, Yasushi Sasaki, Takashi Tokino, Satoshi S Nishizuka
  • 雑誌名: Carcinogenesis 巻: 42(10) 号: 10 ページ: 1239-1249
  • DOI: 10.1093/carcin/bgab088
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] Nivolumab投与後Hyper progression diseaseを呈した食道癌の一症例 (2022)
  • 著者名/発表者名: 遠藤 史隆、岩谷 岳、秋山 有史、馬場 誠朗、二階 春香、木村 祐輔、佐々木 章、板持 広明
  • 学会等名: 日本食道学会学術集会
• [学会発表] Circulating tumor DNAの初期変動を用いた食道癌化学療法効果予測に関する検討 (2021)
  • 著者名/発表者名: 藤澤 良介, 岩谷 岳, 遠藤 史隆, 佐々木 教之, 二階 春香, 馬場 誠朗, 秋山 有史, 開 勇人, 小泉 優香, 阿部 正和, 片桐 弘勝, 木村 聡元, 大塚 幸喜, 井戸川 雅史, 新田 浩幸, 佐々木 章, 佐々木 泰史, 時野 隆至, 西塚 哲
  • 学会等名: 日本外科学会定期学術集会
• [学会発表] 食道癌治療後の肺転移に対して外科的切除術を施行した症例の治療成績 (2020)
  • 著者名/発表者名: 遠藤 史隆
  • 学会等名: 日本外科学会学術総会
• [学会発表] 進行胃癌の腫瘍出血に対する緩和的照射療法の有用性の検討 (2020)
  • 著者名/発表者名: 遠藤 史隆
  • 学会等名: 日本外科系連合学会学術総会
• [学会発表] 食道扁平上皮癌患者におけるCirculating tumor DNAと既存検査の比較 (2019)
  • 著者名/発表者名: 遠藤 史隆
  • 学会等名: 第119回 日本外科学会学術総会
• [学会発表] Investigation of operative outcomes of esophagectomy for esophageal cancer in elderly patients (2019)
  • 著者名/発表者名: 遠藤 史隆
  • 学会等名: World Congress of Surgery
  • 国際学会