DNAメチル化パネルによる多癌種鑑別診断技術の確立

• 研究課題/領域番号: 21K07240
• 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50020:腫瘍診断および治療学関連
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 清水 大 名古屋大学, 医学部附属病院, 病院講師 (50723037)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2025-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2023年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2023年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円); 2022年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円); 2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
• キーワード: DNAメチル化 / ctDNA / 診断

研究開始時の研究の概要

低侵襲な癌診断手法として血液や尿を対象としたliquid biopsyが注目されており、その多くは癌特異的な体細胞変異を対象としている。しかし、単一の癌種の中で特定の体細胞変異が画一的に共有されることはなく、さらには発癌に関与する体細胞変異のほとんどが癌種特異的ではなく複数の癌種にまたがって観察されるため、体細胞変異のみを対象とした癌診断は癌種特異性が低い。本研究では組織・腫瘍特異性が高いDNAメチル化解析を広く臨床検体に応用し、多癌種での組織およびliquid biopsyでの診断能の検証を行うことで、単回の検査で多癌種の診断を可能とする診断技術の開発を目指す。

研究実績の概要

研究代表者は、2019年度若手研究での「cfDNAを用いた大腸癌特異的メチル化マーカーによる大腸癌存在診断法の開発」を発展させ、27癌種にのぼる多癌種を鑑別診断し得るメチル化パネルの構築に成功している。作成したメチル化パネルの診断能は、自施設で入手した大腸癌・胃癌・乳癌の組織検体や、別の公共データベースから得られた腫瘍組織のメチル化データを用いることで検証し、その結果、人種・組織検体の保存法（凍結もしくはパラフィン包埋）・DNAメチル化の検出手法（アレイもしくはシーケンス）によらず、さらに腫瘍内不均一性の影響を受けずに、高い精度で27種の悪性腫瘍の診断に用いることができることを示し
た。また、血液中のcirculating tumor DNA（ctDNA）のメチル化状態からも、どの臓器由来の悪性腫瘍が存在するかを診断できる可能性が示された。さらには、原発不明癌症例の血液検体からも原発臓器を同定できる可能性が示された。
本研究では、その先行研究で得られた知見を発展させるため、多癌種でのctDNA解析を計画実行中である。血性を含む臨床検体は順調に収集されている。メチル化検出には次世代シーケンサーを用いる予定であるが、現行のメチル化検出手法であるバイサルファイト処理は、その処理過程における核酸の損失が多く、微量なctDNAのメチル化検出には適さない。現状の研究のボト確立されていない所にある。
当初の研究計画に記載したGenomedia社での開発に限らず、有用なものを選択して用いる予定であるが、微量かつ貴重な検体を供与できる技術にまだ至っていない。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

検体収集は進んでいるが、検出技術の確立が未成熟であり、メチル化検出に提出できない状況である。解析に至っておらず、想定した予定より遅れている。

今後の研究の推進方策

検体は有限であり、収集収集は可能な限り継続する。収集した検体からは、いつでもシーケンスに提出できるよう、核酸抽出を行っておく。