血清中エクソソームに注目した悪性胸膜中皮腫における新規診断バイオマーカー開発

• 研究課題/領域番号: 21K08903
• 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55040:呼吸器外科学関連
• 研究機関: 近畿大学 (2022-2023); 広島大学 (2021)
• 研究代表者: 津谷 康大 近畿大学, 医学部, 教授 (10534985)
• 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: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: 悪性胸膜中皮腫 / マイクロRNA / エクソソーム / バイオマーカー

研究開始時の研究の概要

マイクロRNA（miR）に代表されるsmall RNAは血清から検出することが可能であり、癌領域における新たなバイオマーカーとして注目されている。本研究では悪性胸膜中皮腫患者において腫瘍細胞から腫瘍特異的に分泌されるエクソソームに含まれるsmall RNAを患者血清から検出することにより、悪性胸膜中皮腫の質的診断を可能とし、低侵襲なバイオマーカーとして応用することを目的とする。
最終的に同定された腫瘍由来small RNAは診断バイオマーカーであると同時に、将来の治療標的となる可能性がある。

研究実績の概要

新規バイオマーカー開発のために悪性胸膜中皮腫患者53名、健常人47名、肺癌患者43名の治療前血清を用いてsmall RNAを精製した。悪性胸膜中皮腫患者と健常人の患者背景を可能な限り揃えるため、健常人サンプルの選択には年齢、性別を加味し調整を行なった。悪性胸膜中皮腫の組織型は上皮型35検体、肉腫型10検体、二相型7検体であった。
精製したsmallRNAについてクオリティチェックを行なった後に、悪性胸膜中皮腫患者53名と健常人47名small RNAの次世代シークエンサーによるシークエンスを施行した。
Learning setにおいて悪性胸膜中皮腫35例と健常人32例のサンプルで比較を行った。悪性胸膜中皮腫で有意に上昇するsmall RNAを3種同定した。健常人で有意に上昇するsmall RNAは基本的に赤血球由来の非特異的な遺伝子がであった。
上記で同定された3種のsmall RNAを用いdiagnostic model indexを作成し、AUC = 0.74286、sensitivityを優先したカットオフ値0.9022にてaccuracy 62.69%, sensitivity 91.43%, specificity 31.25%との結果を得た。悪性胸膜中皮腫18例、健常人15例を用いたValidation setにおいて上記カットオフ値にてaccuracy 63.64%, sensitivity 94.44%, specificity 26.67%との結果であり、diagnostic model indexは有用であると考えられた。
また、diagnostic model indexにおいては健常人と肺癌患者の間に有意差と認めず、悪性胸膜中皮腫の診断に特異的なindexであると考えられた。

現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

患者の血清サンプルからsmall RNAのライブラリー作成、次世代シークエンスまでの流れが順調であり、これまでに100サンプルで次世代シークエンスの結果が得られたことは予定通りである。
またこれらのシークエンス結果を解析し、悪性胸膜中皮腫において特異的に発現するsmall RNAを3種同定し、diagnostic model indexを作成し、その結果はvalidation setで確認された。現在論文作成中であり、おおむね順調に進展していると判断される。

今後の研究の推進方策

悪性胸膜中皮腫の新規診断バイオマーカー(diagnostic model index)を同定し、単施設の結果ではあるが、dalidation setにおいてもその有用性が確認され、現在論文作成中である。
今後はこのdiagnostic model indexの有用性を多施設共同研究で確認する必要があると考えている。