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統合ゲノム解析に基づく小児肝腫瘍の治療層別化に用いる新規分子マーカーの選定

研究課題

研究課題/領域番号 23K24394
補助金の研究課題番号 22H03135 (2022-2023)
研究種目

基盤研究(B)

配分区分基金 (2024)
補助金 (2022-2023)
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
研究機関広島大学

研究代表者

檜山 英三  広島大学, 自然科学研究支援開発センター, 特任教授 (00218744)

研究分担者 栗原 將  広島大学, 医系科学研究科(医), 助教 (40724894)
佐伯 勇  広島大学, 病院(医), 講師 (80452762)
兒島 正人  広島大学, 病院(医), 医科診療医 (80913376)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2024年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2023年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2022年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
キーワード肝芽腫 / 肝細胞癌 / 小児 / メチル化 / テロメラーゼ / 小児がん / TERT / 遺伝子発現 / デジタルPCR / バイオマーカー / 予後
研究開始時の研究の概要

小児肝腫瘍特に肝芽腫は、難治・再発例があり、予後は発症年齢と相関し、年長児では肝細胞癌との移行型(HCN-NOS)が認められ、発生機序の解明とともに悪性度や治療標的となる分子マーカ―の同定と臨床応用が課題である。本邦の多施設共同研究(JPLT-2)で治療例のゲノム解析から、エンハンサー領域のメチル化によるWntシグナルの活性化が発がんと進展に関わり、一方で、不死化に関わるテロメラーゼ酵素TERTのプロモ-ター変異が年長例に生じていることから、JPLT3のコホートも用いてこうした分子マーカーが実際の治療層別可能な分子マーカーとなりうるかどうかを決定する研究である。

研究実績の概要

小児肝腫瘍,特に肝芽腫は、病期や年齢因子が必ずしも予後と一致せず、悪性度や治療標的となる分子マーカーの同定が喫緊の課題である。多施設共同臨床試験(JPLT-2)症例のゲノム解析から、エンハンサー領域の脱メチル化によるWntシグナルの活性化とテロメラーゼ酵素TERTのプロモーター変異が予後不良例に生じていることが判明した。そこで、これらが治療層別の分子マーカーになりうるかを検証し、さらに次期試験へ導入して臨床実装を行うことを目的として、以下の解析を行った
1)メチル化解析による分子マーカーの同定:脱メチル化が生じているエンハンサー部位の解析から、メチル化が悪性度と関連している遺伝子(DLX6ASなど)が見いだされ、そのために発現制御されている遺伝子(ASCL2、ADAM2など)の発現を検討し、5つのメチル化遺伝子がバイオマーカーとして有用と考えられた。
2)低酸素状況によるがん化機序の解明:肝芽腫に特異的に誘導されるADAM2遺伝子の誘導は低酸素状態でのADAM2分解に関与するIGFR2 mRNAのメチル化であることをメチル化特異的RT-PCRで検証し、同時に、細胞株では低酸素状態でのHIF1誘導と、メチル化による細胞増殖亢進を認めた。
3)テロメアバイオロジ―の検討と検査法の確立:悪性度の高い肝芽腫にみられるテロメア短縮をテロメアプローブを用いたFISHで、CIN(染色体不安定性)解析をオンコスキャンで検討したところ、CINのある患者は予後不良で、テロメアプローブを用いたTERTプロモターホットスポット2か所の変異を検出するデジタルPCRシステムを開発した。
1)-3)で有用とされたマーカーの検出方法として血中の遊離DNAを用いた遺伝子変異検索、メチル化特異的PCR法によるメチル化検索システムを含めて確立して、臨床応用可能なシステムとしての検証を開始した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

テロメアFISH解析用のプローブが受注発注であり、コロナ禍で製造と入手が遅延したために、テロメア、テロメラーゼ解析が遅延し、結果的にやや遅れているが、次第に結果がでており、取り戻す予定である。

今後の研究の推進方策

今後は、以下の方法で研究を推進する。
1)メチル化解析による分子マーカーの同定:JPLT-3の肝腫瘍検体を用いて、メチル化が生じているエンハンサー部位のメチル化について、前年度と同様にナノポアシークエンスおよびバイサルフェイトシークエンスにて検討する。その結果、メチル化が悪性度や予後と関連している遺伝子(DLX6ASなど)や、予後と発現が関連している遺伝子をdigital PCRに検討して、臨床応用可能なマーカーを探索する
2)低酸素状況によるがん化機序の解明:低酸素下で誘導されるRNAのメチル化によって制御される遺伝子群を明らかにし、肝芽腫の発症・進展に関わる機序を解明する。また、細胞株を用いて低酸素状態でのメチル化の変化、メチル化阻害剤投与による細胞増殖の変化を検討し、診断、治療法への応用を検討する。
3)テロメアバイオロジ―の検討と検査法の確立:テロメラーゼ活性やTERT変異の臨床検体での検討を継続する。また、高悪性度の肝芽腫特異的なメチル化マーカーや高発現遺伝子(ASCL2など)マーカーの検出方法を検討を継続する。また、βカテニン変異の2色プローブを用いたデジタルPCR法による検出法にて、診断のみならず、治療効果や再発をモニターする分子マーカーとしても有用性を検討する。
上記に加えて、TERTプロモーター変異に加えて、悪性度に関与するメチル化遺伝子や発現変化する遺伝子を明らかにし、次期臨床試験JPLT-5や次期国際共同試験PHITT2 に導入して検証すべき分子マーカーを選定する。

報告書

(1件)
  • 2022 実績報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (5件) 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 1件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 8件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Texas University/Cincinati University/University of California(米国)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] the University of Birmingham(英国)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] Germans Trias i Pujol Research Institute(スペイン)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] Universitaire de Geneve/University Children’s Hospital Zurich(スイス)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Munich(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] Single-cell next-generation sequencing of circulating tumor cells in patients with neuroblastoma2023

    • 著者名/発表者名
      Kojima M, Harada T, Fukazawa T, Kurihara S, Touge R, Saeki I, Takahashi S, Hiyama E
    • 雑誌名

      Cancer Sci

      巻: Apr;114(4) 号: 4 ページ: 1616-1624

    • DOI

      10.1111/cas.15707

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Outcomes of Patients Treated for Hepatoblastoma with Low Alpha-Fetoprotein and/or Small Cell Undifferentiated Histology: A Report from the Children’s Hepatic Tumors International Collaboration (CHIC)2023

    • 著者名/発表者名
      Trobaugh-Lotrario AD, Maibach R, Aronson DC, Rangaswami A, Haberle B, O'Neill AF, Schmid I, Ansari M, Hishiki T, Ranganathan S, Alaggio R, de Krijger RR, Tanaka Y, Cho SJ, Vokuhl C, Maxwell R, Krailo M, Hiyama E, Czauderna P, Finegold M, Feusner JH, Malogolowkin MH, Meyers RL, Lopez-Terrada D
    • 雑誌名

      Cancers

      巻: 15 号: 2 ページ: 467-467

    • DOI

      10.3390/cancers15020467

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Usefulness of central radiologic review in clinical trials of children with hepatoblastoma2023

    • 著者名/発表者名
      Miyazaki Osamu、Oguma Eiji、Nishikawa Masanori、Tanami Yutaka、Hosokawa Takahiro、Kitami Masahiro、Aoki Hidekazu、Hattori Shinya、Motoori Ken、Watanabe Kenichiro、Ida Kohmei、Hishiki Tomoro、Kitamura Masayuki、Nozawa Kumiko、Takimoto Tetsuya、Hiyama Eiso
    • 雑誌名

      Pediatric Radiology

      巻: 53 号: 3 ページ: 367-377

    • DOI

      10.1007/s00247-022-05530-4

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 特集 小児外科を取り巻く最新テクノロジー 小児がん領域のliquid biopsy2022

    • 著者名/発表者名
      兒島 正人、藤解 諒、栗原 將、佐伯 勇、檜山 英三
    • 雑誌名

      小児外科

      巻: 54 号: 10 ページ: 1022-1027

    • DOI

      10.24479/ps.0000000257

    • ISSN
      0385-6313
    • 年月日
      2022-10-25
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] A novel risk stratification model based on the Children's Hepatic Tumours International Collaboration-Hepatoblastoma Stratification and deoxyribonucleic acid methylation analysis for hepatoblastoma2022

    • 著者名/発表者名
      Kondo T, Honda S, Suzuki H, Ito YM, Kawakita I, Okumura K, Ara M, Minato M, Kitagawa N, Tanaka Y, Tanaka M, Shinkai M, Hishiki T, Watanabe K, Ida K, Takatori A, Hiyama E, Taketomi A
    • 雑誌名

      European Journal of Cancer

      巻: 172 ページ: 311

    • DOI

      10.1016/j.ejca.2022.06.013

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Oncogenic Role of ADAM32 in Hepatoblastoma: A Potential Molecular Target for Therapy2022

    • 著者名/発表者名
      Fukazawa Takahiro、Tanimoto Keiji、Yamaoka Emi、Kojima Masato、Kanawa Masami、Hirohashi Nobuyuki、Hiyama Eiso
    • 雑誌名

      Cancers

      巻: 14 号: 19 ページ: 4732-4732

    • DOI

      10.3390/cancers14194732

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] In Vitro Transfection of Up-Regulated Genes Identified in Favorable-Outcome Neuroblastoma into Cell Lines2022

    • 著者名/発表者名
      Hiyama Y, Yamaoka E, Fukazawa T, Kojima M, Sotomaru Y, Hiyama E
    • 雑誌名

      Cells

      巻: Oct 10;11(19) 号: 19 ページ: 3171-3171

    • DOI

      10.3390/cells11193171

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A new surgical technique for short bowel syndrome2022

    • 著者名/発表者名
      Saeki Isamu、Kurihara Sho、Kojima Masato、Ohge Hiroki、Takahashi Shinya、Hiyama Eiso
    • 雑誌名

      BMC Surgery

      巻: 22 号: 1

    • DOI

      10.1186/s12893-022-01823-5

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] COOBoostR: An Extreme Gradient Boosting-Based Tool for Robust Tissue or Cell-of-Origin Prediction of Tumors2022

    • 著者名/発表者名
      Yang Sungmin、Ha Kyungsik、Song Woojeung、Fujita Masashi、Kubler Kirsten、Polak Paz、Hiyama Eiso、Nakagawa Hidewaki、Kim Hong-Gee、Lee Hwajin
    • 雑誌名

      Life

      巻: 13 号: 1 ページ: 71-71

    • DOI

      10.3390/life13010071

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 肝芽腫におけるDNAメチル化解析に基づく新規リスク分類とエピゲノム治療開発2022

    • 著者名/発表者名
      近藤 享史, 本多 昌平, 鈴木 拓, 河北 一誠, 荒 桃子, 北河 徳彦, 田中 祐吉, 田中 水緒, 新開 真人, 檜山 英三, 武冨 紹信
    • 学会等名
      第122回日本外科学会定期学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 肝限局性結節性過形成(FNH)の自然退縮後に同部に肝芽腫を発症した18トリソミーの1例2022

    • 著者名/発表者名
      栗原 將, 藤解 諒, 兒島 正人, 佐伯 勇, 檜山 英三
    • 学会等名
      第63回中国四国小児がん・小児外科研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 肝細胞腺腫に対して外科的切除を施行した13歳男児の1例,2022

    • 著者名/発表者名
      兒島 正人, 藤解 諒, 栗原 將, 佐伯 勇, 檜山 英三
    • 学会等名
      第63回中国四国小児がん・小児外科研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 肝芽腫におけるDNAメチル化解析に基づく新規リスク分類 Methylation based CHIC-HS2022

    • 著者名/発表者名
      近藤 享史, 本多 昌平, 鈴木 拓, 河北 一誠, 荒 桃子, 北河 徳彦, 田中 祐吉, 田中 水緒, 新開 真人, 檜山 英三
    • 学会等名
      第59回日本小児外科学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] DNAメチル化解析に基づく胚芽腫の新たなリスク層別化2022

    • 著者名/発表者名
      近藤 享史, 本多 昌平, 鈴木 拓, 河北 一誠, 荒 桃子, 北河 徳彦, 田中 祐吉, 田中 水緒, 新開 真人, 檜山 英三, 武冨 紹信, JCCG(日本小児がん研究グループ)
    • 学会等名
      第47回日本外科系連合学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ICG Navigation in liver surgery2022

    • 著者名/発表者名
      Eiso Hiyama
    • 学会等名
      AOSOCON2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] PHITT update: JCCG2022

    • 著者名/発表者名
      Eiso Hiyama
    • 学会等名
      2022 COG MEETING NEW ORLEWANS
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 肝未分化胎児性肉腫と肝間葉系過誤腫の統合的遺伝学的検討2022

    • 著者名/発表者名
      田坂 佳資, 梅田 雄嗣, 上野 浩生, 神鳥 達哉, 緒方 瑛人, 才田 聡, 山田 洋介, 垣内 伸之, 田中 祐吉, 大喜多 肇, 義岡 孝子, 瀧本 哲也, 檜山 英三, 小川 誠司, 滝田 順子
    • 学会等名
      第81回日本癌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 新技術によるがんエピゲノム研究の展開 ナノポアシーケンサーを用いた肝芽腫の長鎖DNAメチル化解析2022

    • 著者名/発表者名
      永江 玄太, 檜山 英三, 油谷 浩幸
    • 学会等名
      第81回日本癌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] がんの進展・浸潤に関与する新たな分子生物学的マーカーの開発 肝芽腫リスク層別化に関わるDNAメチル化解析2022

    • 著者名/発表者名
      本多 昌平, 近藤 享史, 河北 一誠, 河原 仁守, 鈴木 拓, 永江 玄太, 檜山 英三, 武冨 紹信
    • 学会等名
      第60回日本癌治療学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 小児・AYAがんにおけるゲノム医療の現状と課題 小児肝がんの統合的ゲノム・エピゲノム解析による病態理解と患者層別化(英語)2022

    • 著者名/発表者名
      永江 玄太, 油谷 浩幸, 檜山 英三
    • 学会等名
      第60回日本癌治療学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] C19MCの異常は肝未分化肉腫と肝間葉系過誤腫に共通する分子基盤である C19MC miRNAs aberration is common molecular basis in undifferentiated embryonal sarcoma of the liver and mesenchymal hamartoma2022

    • 著者名/発表者名
      田坂 佳資, 梅田 雄嗣, 神鳥 達哉, 三上 貴司, 内原 嘉仁, 緒方 瑛人, 赤澤 嶺, 磯部 清孝, 才田 聡, 加藤 格, 平松 英文, 山田 洋介, 垣内 伸之, 田中 祐吉, 大喜多 肇, 義岡 孝子, 瀧本 哲也, 檜山 英三, 小川 誠司, 滝田 順子
    • 学会等名
      第64回日本小児血液・がん学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [図書] 小児血液・腫瘍学 改訂第2版2022

    • 著者名/発表者名
      檜山英三
    • 総ページ数
      611
    • 出版者
      診断と治療社
    • ISBN
      9784787824899
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] JPLT Study Group / JCCG肝腫瘍委員会

    • URL

      https://home.hiroshima-u.ac.jp/eiso/index.html

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

URL: 

公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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