微量残余検体中のゲノム異常を高感度検出するオンサイトがん診断の検討

• 研究課題/領域番号: 22K16010
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分53010:消化器内科学関連
• 研究機関: 旭川医科大学
• 研究代表者: 林 明宏 旭川医科大学, 医学部, 客員助教 (30459573)
• 研究期間 (年度): 2022-04-01 – 2024-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (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: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円); 2022年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: 膵癌 / 低侵襲診断 / 遺伝子変異 / デジタルPCR / 胆道癌 / ゲノム診断 / 膵胆道癌

研究開始時の研究の概要

膵胆道系腫瘍の確定診断における細胞・組織診では、検体不適正（insufficient material）と判定される場合が少なくない。その原因は、採取可能な細胞・組織量が少ないことに起因するが、微量検体における診断上の問題を克服するため、ごく少数の癌細胞のもつ遺伝子異常を高感度検出する「デジタル細胞・組織診」を提案する。

研究成果の概要

膵腫瘍の確定診断における組織診では検体不適正と判定される場合が多く、その原因は、採取可能な検体量が少ないことに起因する。このような課題を克服するため、本研究では、微量核酸の絶対定量に威力を発揮するデジタルPCRを用いて、少量の細胞・ 組織検体でもドライバー遺伝子変異を迅速かつ確実に検出する系の構築を目指した。KRAS変異をはじめとする遺伝子異常の絶対定量する系をマルチプレックス化することで、1ng以下の微量核酸においてもKRAS及びGNAS変異の同時検出と変異タイプの特定が可能なことを確認した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

複数の遺伝子異常を同時検出できれば形態学に基づく画像・病理診断を補填し、がん診療に大きく貢献できる。試料採取現場で実施可能なオンサイト検査法とするには、turn around timeを含む課題があるため、今後は反応系の高速化を検討している。

研究成果

• [雑誌論文] Multiplex Digital PCR Assay to Detect Multiple KRAS and GNAS Mutations Associated with Pancreatic Carcinogenesis from Minimal Specimen Amounts (2023)
  • 著者名/発表者名: Maeda Chiho、Ono Yusuke、Hayashi Akihiro、Takahashi Kenji、Taniue Kenzui、Kakisaka Rika、Mori Miyuki、Ishii Takahiro、Sato Hiroki、Okada Tetsuhiro、Kawabata Hidemasa、Goto Takuma、Tamamura Nobue、Omori Yuko、Takahashi Kuniyuki、Katanuma Akio、Karasaki Hidenori、Liss Andrew Scott、Mizukami Yusuke
  • 雑誌名: The Journal of Molecular Diagnostics 巻: 23 号: 6 ページ: 1525-1578
  • DOI: 10.1016/j.jmoldx.2023.02.007
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] 細胞外小胞によるmiR-425の細胞間伝達は上皮間葉形質転換を促進し膵癌進展を制御する (2022)
  • 著者名/発表者名: 小山一也、高橋賢治、 藤林周吾、林 明宏、河端秀賢、岩本英孝、後藤拓磨、北野陽平、藤谷幹浩、水上裕輔、奥村利勝.
  • 学会等名: 第30回日本消化器関連学会週間
• [学会発表] Tumor-suppressive effect of mutant GNAS through the restriction of tumor aggressiveness in established pancreatic cancer. (2022)
  • 著者名/発表者名: Hidemasa Kawabata, Yusuke Ono, Nobue Tamamura, Hiroki Sato, Kenji Takahashi, Kenzui Taniue, Tetsuhiro Okada, Syugo Fujibayashi, Akihiro Hayashi, Takuma Goto, Hiroaki Konishi, Mikihiro Fujiya, Hidenori Karasaki, Andrew S. Liss, Yusuke Mizukami, Toshikatsu Okumura.
  • 学会等名: DDW2022/AGA2022
  • 国際学会
• [学会発表] The application of EV RNA panel as liquid biopsy for pancreatic ductal adenocarcinoma. (2022)
  • 著者名/発表者名: Kenji Takahashi, Hiroki Sato, Shugo Fujibayashi, Akihiro Hayashi, Hidemasa Kawabata, Hidetaka Iwamoto, Takuma Goto, Yohei Kitano, Yusuke Mizukami, Toshikatsu Okumura
  • 学会等名: 第26回国際膵臓学会
  • 国際学会
• [学会発表] Molecular barcode sequencing using duodenal fluid for profiling genomic alterations in pancreatic neoplasms. (2022)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Ono, Kenji Takahashi, Akihiro Hayashi, Toru Kawamoto, Tetsuhiro Okada, Keisuke Kimura, Nobuyuki Yanagawa, Hirotoshi Iwano, Kuniyuki Takahashi, Hidenori Karasaki, Yusuke Mizukami．
  • 学会等名: 第26回国際膵臓学会
  • 国際学会
• [学会発表] Mutant GNAS limits tumor aggressiveness in established pancreatic cancer via antagonizing the KRAS-pathway. (2022)
  • 著者名/発表者名: Hidemasa Kawabata, Yusuke Ono, Hiroki Sato, Kenji Takahashi, Tetsuhiro Okada, Syugo Fujibayashi, Akihiro Hayashi, Takuma Goto, Mikihiro Fujiya, Yusuke Mizukami, Toshiktsu Okumura.
  • 学会等名: 第26回国際膵臓学会
  • 国際学会