肝移植の成績向上を目指したリキッドバイオプシー技術（ドナー由来DNA解析）の開発

• 研究課題/領域番号: 20K08967
• 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55010:外科学一般および小児外科学関連
• 研究機関: 国際医療福祉大学
• 研究代表者: 篠田 昌宏 国際医療福祉大学, 国際医療福祉大学三田病院, 教授 (50286499)
• 研究分担者: 井ノ上 逸朗 国立遺伝学研究所, ゲノム・進化研究系, 教授 (00192500) ; 日比 泰造 熊本大学, 大学院生命科学研究部(医), 教授 (10338072) ; 山田 洋平 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 講師 (60383816) ; 河地 茂行 東京医科大学, 医学部, 主任教授 (80234079) ; 高原 武志 藤田医科大学, 医学部, 教授 (80453306)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2024-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2023年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2022年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 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: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
• キーワード: ドナー由来cell free DNA / 肝移植 / 拒絶 / ドナー由来cfDNA / 拒絶反応 / グラフト機能 / 早期診断 / cell free DNA

研究開始時の研究の概要

臓器機能の廃絶を臓器置換で復活をさせる臓器移植は、過去半世紀目覚ましい発展を遂げた。我が国の臓器移植は、肝、小腸、心、肺、膵、腎の各臓器移植が行われており、数多くの国民の救命を達成してきた。しかし、術後急性期、慢性期とも各種の原因でグラフト不全を来たし、移植の恩恵が水泡に帰すことは現在も少なくない。
本研究では、当施設で積極的に行っている肝移植における各種病態におけるドナー由来のcell free-DNA（ddcfDNA）をモニターし、直接生検、血清マーカー、画像診断など従来の診断方法と比較解析することで、肝グラフトの早期、正確、かつ低侵襲なグラフト機能把握方法を確立する。

研究実績の概要

今回われわれは肝臓移植後患者を対象とした研究で，日本で初めてとなるドナー由来cell free DNAに関する研究を行った。本研究の成果として，移植後1年間のドナー由来cfDNA 推移は，Rejection Activity Index (RAI) score ≧3の急性拒絶反応群に関してはプロトコール組織生検と比較して高い診断精度を示し，急性拒絶反応以外のグラフト障害イベントとの比較では既報（Am J Transplant 22: 532-540 2022）の診断精度と同等であった。また、既存の血清マーカー(aspartate aminotransferase : AST/ alanine aminotransferase : ALT)との比較においては，ドナー由来cfDNAの方がより早期にグラフト障害を反映して上昇することが示唆され，リアルタイムなグラフト評価が可能となると考えられた。一方で、抗体関連型拒絶反応の指標であるDSAやグラフト組織生検検体の病理組織学的評価(線維化スコア，C4d染色結果)とドナー由来cfDNA間に相関関係は認められなかった。このことは線維化やDSAの存在自体が現在進行形のグラフト障害と同義ではないことを示唆しており，グラフト機能予後関連因子の評価にはさらなる大規模前向き研究が必要と考えられた。
研究結果は英文誌に発表した（Kanamori H, Yamada Y, Shinoda M, et al. Noninvasive graft monitoring using donor-derived cell-free DNA in Japanese liver transplantation. Hepatol Res. 2024 Mar;54(3):300-314.）

研究成果

• [雑誌論文] Noninvasive graft monitoring using donor-derived cell-free DNA in Japanese liver transplantation. (2024)
  • 著者名/発表者名: Kanamori H, Yamada Y, Ito Y, Shirosaki K, Yamagishi S, Maeda Y, Kudo Y, Umeyama T, Takahashi N, Kato M, Hasegawa Y, Matsubara K, Shinoda M, Obara H, Irie R, Tsujikawa H, Okita H, Nguyen PT, Saigo K, Mitsunaga S, Inoue I, Kitagawa Y, Kuroda T.
  • 雑誌名: Hepatol Res 巻: 54 号: 3 ページ: 300-314
  • DOI: 10.1111/hepr.13978
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The hypotaurine-taurine pathway as an antioxidative mechanism in patients with acute liver failure (2022)
  • 著者名/発表者名: Mizota Takamasa、Hishiki Takako、Shinoda Masahiro、Naito Yoshiko、Hirukawa Kazuya、Masugi Yohei、Itano Osamu、Obara Hideaki、Kitago Minoru、Yagi Hiroshi、Abe Yuta、Matsubara Kentaro、Suematsu Makoto、Kitagawa Yuko
  • 雑誌名: Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｌｉｎｉｃａｌ Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｎｕｔｒｉｔｉｏｎ 巻: 70 号: 1 ページ: 54-63
  • DOI: 10.3164/jcbn.21-50
  • NAID: 130008139089
  • ISSN: 0912-0009, 1880-5086
  • 査読あり
• [学会発表] Non-invasive diagnosis of graft damage focusing on differences in DNA between donor and recipient ~progress of liquid biopsy technique in liver transplantation and future prospects~ (2024)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Shinoda, Yohei Yamada, Hiroki Kanamori, Yasushi Hasegawa, Hideaki Obara, Akihiro Fujino, Kenichi Saigo, Shigeki Mitsunaga, Ituro Inoue, Yuko Kitagawa
  • 学会等名: 第36回日本肝胆膵外科学会・学術集会
• [学会発表] 長期グラフト予後指標としてのドナー由来血中遊離DNA解析の有用性 (2023)
  • 著者名/発表者名: 金森洋樹、山田洋平、篠田昌宏 ほか
  • 学会等名: 第59回日本移植学会総会
• [学会発表] 肝移植におけるドナー由来遊離DNAに着目した非侵襲的グラフトモニタリング法の開発 (2023)
  • 著者名/発表者名: 篠田昌宏、山田洋平、金森洋樹 ほか
  • 学会等名: 第13回国際医療福祉大学学会学術大会
• [学会発表] 肝移植におけるドナー由来cell free DNA解析の試みと展望 (2022)
  • 著者名/発表者名: 篠田 昌宏
  • 学会等名: 国際医療福祉大学学会
• [学会発表] 肝移植と小腸移植におけるドナー由来cell free DNA解析の試みと展望 (2022)
  • 著者名/発表者名: 金森洋樹
  • 学会等名: 日本小児外科学会
• [学会発表] 肝移植におけるドナー由来cell free DNA解析の試みと展望 (2021)
  • 著者名/発表者名: 篠田 昌宏, 金森 洋樹, 山田 洋平, 長谷川 康, 井ノ上 逸朗, 尾原 秀明, 北川 雄光, 黒田 達夫.
  • 学会等名: 国際医療福祉大学学会
• [学会発表] 移植医療におけるリキッドバイオプシー 肝移植と小腸移植におけるドナー由来cell free DNA解析の試みと展望. (2021)
  • 著者名/発表者名: 金森 洋樹, 山田 洋平, 長谷川 康, 篠田 昌宏, 井ノ上 逸朗, 尾原 秀明, 北川 雄光, 黒田 達夫.
  • 学会等名: 日本移植学会