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, 医学部消化器外科, 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: リキッドバイオプシー / 拒絶反応 / 肝移植 / ドナー由来cell free DNA / 拒絶 / ドナー由来cfDNA / 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。

研究成果の概要

日本の肝移植（LTx）における移植片損傷の診断におけるドナー由来遊離DNA（dd-cfDNA）の使用を評価した。LTx後、dd-cfDNAレベルは有意に上昇した。急性拒絶反応（AR）中に得られた11のサンプルのdd-cfDNAレベルは、プロトコル生検（PB）中に得られたものよりも有意に高かった。診断能のROC曲線分析では、AR対PBのAUCは0.975であった。 AR中のdd-cfDNAレベルはより早く上昇し、AST/ALTよりもRAIとより強く相関していた。ドナー由来の遊離DNAは、LTxにおける移植片損傷を検出するための感度の高いバイオマーカーとして機能する。

研究成果の学術的意義や社会的意義

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。肝移植における急性拒絶反応の診断にドナー由来遊離DNA（dd-cfDNA）の検出が有用である可能性が示唆され、本法が臨床的に応用されれば従来の侵襲的経皮的肝生検の代わりにリキッドバイオプシーで非侵襲的に拒絶を診断できる可能性がある。また、心、肺、腎、小腸、膵など多臓器に応用し有用性を示すことができれば社会的意義は絶大となる。

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