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2016 年度 実績報告書

前立腺癌の過剰診断と過剰治療を回避する糖鎖バイオマーカーの実用化

研究課題

研究課題/領域番号 15H02563
研究機関弘前大学

研究代表者

大山 力  弘前大学, 医学研究科, 教授 (80282135)

研究分担者 羽渕 友則  秋田大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (00293861)
畠山 真吾  弘前大学, 医学部附属病院, 講師 (10400136)
坪井 滋  弘前大学, 医学研究科, 研究員 (20526727)
盛 和行  弘前大学, 医学研究科, 助教 (40266903)
米山 徹  弘前大学, 医学研究科, 助教 (50587649)
古家 琢也  弘前大学, 医学研究科, 准教授 (60321965)
橋本 安弘  弘前大学, 医学研究科, 准教授 (60322939)
飛澤 悠葵  弘前大学, 医学研究科, 助教 (70623768)
米山 高弘  弘前大学, 医学部附属病院, 講師 (90374834)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2020-03-31
キーワード前立腺癌 / 腫瘍マーカー / 糖鎖
研究実績の概要

S2,6-PSAとは、正常者あるいは前立腺肥大症に多く存在するPSAで、糖鎖末端のシアル酸の結合がα2-6結合であるPSAのことを示す。S2,3-PSAとは、前立腺癌患者に多く存在するPSAで、糖鎖末端のシアル酸の結合がα2-3結合であるPSAのことを示す。我々は、2004年にPSA糖鎖の癌性医変異構造を明らかにし、2014年に測定系を構築し、上記癌性糖鎖PSAの測定が前立腺癌の診断を飛躍的に改善する可能性があることを示した。
そこで、上記癌性糖鎖PSAの商品化を実施すべく、ミュータスワコーi30を用いた測定系を開発した。ミュータスワコーi30は、プラスチック基板上に微細流路中を配したマイクロチップを用いて、微細流路中で等速電気泳動によるサンプル濃縮を実施し、その後レクチン親和性電気泳動を行うシステムである。本測定系の場合は、S2,6-PSAとS2,3-PSAの分離を行い、遊離型PSA(free PSA)総量に占めるS2,3-PSAの割合を求めた。本年度は、S2,3-PSAの遊離型PSAに占める割合を測定することにより、PSAテストの問題であった特異度の改善(前立腺肥大症と前立腺癌の切り分け)が可能と考え、検討を行った。その結果、現行の前立腺癌のスクリーニング方法であるPSAやフリーPSA(%)を遥かに凌ぐAUC0.8580というデータを得るに至った。
また、前立腺癌の診断におけるLacdiNAc-PSA(PSA-Gi)の意義について臨床検体を用いて検討し、従来のPSA法を遥かに凌駕する診断精度であることを確認した。PSA-Giも従来のPSAに代わって、前立腺癌の診断マーカーとして臨床応用される可能性が高い。また、前立腺癌悪性度判定法としては、PSA-Giを検出するWFAレクチンによる免疫組織化学染色によって、新規判定法を開発して特許申請を行った。

現在までの達成度 (区分)
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

本年度はS2,3-PSAを定量する新規アッセイ法として、ミュータスワコーi30を用いた測定系を開発した。現行の前立腺癌のスクリーニング方法であるPSAやフリーPSA(%)を遥かに凌ぐAUC0.8580というデータが得られ、次年度以降に外部サンプルを用いたvalidation studyが実施可能になった。
また、別のアッセイシステムとしてSPSF法によりLacdiNAc-PSA(PSA-Gi)の意義について臨床検体を用いて検討し、従来のPSA法を遥かに凌駕する診断精度であることを確認した。こちらも外部サンプルを使用したvalidation studyが可能なフェーズに導くことができた。
また、前立腺癌悪性度判定法としては、PSA-Giを検出するWFAレクチンによる免疫組織化学染色によって、新規判定法を開発して特許申請を行った。以上の成果を基に、おおむね順調に進展していると判断した。

今後の研究の推進方策

【1】PSA糖鎖の癌性変異を利用した診断マーカーの実用化
平成28年度同様、以下の1)2)3)を継続しつつ、4)の前向き研究の準備を進める。
1)外部サンプルを使用したvalidation study(PSA, % free PSAとの比較)、2)国外の 血清サンプルを使用した国際比較研究(PSA, % free PSAとの比較)3) PSA糖鎖癌性変 異標準分子(S2,3 PSA)の安定供給・検量線作成・汎用キット化、4)前立腺癌スクリーニ ングにける糖鎖標的新規アッセイシステムの有用性に関する前向き研究:青森県、秋田 県、宮城県、山形県で行っている前立腺癌検診においてTotal PSA、Free/Total PSA
ratio、および糖鎖標的アッセイ法の感度と特異度を評価する
【2】core 2 O-グリカンとその合成酵素(C2GnT)およびWFAレクチンで検出されるLacdiNAcを標的にした悪性度マーカーの実用化:平成28年度同様、以下の検討を行う。1)血清、 尿、精液をサンプルにしたELISA系のアッセイ系樹立 2)C2GnTおよびLacdiNAcと前立腺 癌症例のPSA再発に関する後ろ向き検討:治療前のC2GnT発現を生検標本の免疫組織染色 による判定量系、射出精液、血清、前立腺マッサージ後の尿を用いたELSA系で評価し、 PSA再発との関連性を後ろ向きに検討する。3)active surveillance選択基準としての  C2GnTおよびLacdiNAcの臨床的意義の確認:active surveillanceを行っている症例に関 して、C2GnTおよびLacdiNAcの発現を生検標本の免疫組織染色による半定量系、射出精 液、血清、前立腺マッサージ後の尿を 用いたELSA系で評価し、検討を行う。

  • 研究成果

    (22件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 4件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 5件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 10件) 産業財産権 (3件) (うち外国 1件)

  • [国際共同研究] クイーンズランド大学(オーストラリア)

    • 国名
      オーストラリア
    • 外国機関名
      クイーンズランド大学
  • [国際共同研究] Asan Medical Center(韓国)

    • 国名
      韓国
    • 外国機関名
      Asan Medical Center
  • [国際共同研究] Sanford Burnham Prebys Institute(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      Sanford Burnham Prebys Institute
  • [雑誌論文] An Automated Micro-Total Immunoassay System for Measuring Cancer-Associated α2,3-linked Sialyl N-Glycan-Carrying Prostate-Specific Antigen May Improve the Accuracy of Prostate Cancer Diagnosis.2017

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa T, Yoneyama T, Tobisawa Y, Hatakeyama S, Kurosawa T, Nakamura K, Narita S, Mitsuzuka K, Duivenvoorden W, Pinthus JH, Hashimoto Y, Koie T, Habuchi T, Arai Y, Ohyama C.
    • 雑誌名

      Int J Mol Sci.

      巻: 18 ページ: 1-15

    • DOI

      10.3390/ijms18020470

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Wisteria floribunda Agglutinin and Its Reactive-Glycan-Carrying Prostate-Specific Antigen as a Novel Diagnostic and Prognostic Marker of Prostate Cancer.2017

    • 著者名/発表者名
      Hagiwara K, Tobisawa Y, Kaya T, Kaneko T, Hatakeyama S, Mori K, Hashimoto Y, Koie T, Suda Y, Ohyama C, Yoneyama T
    • 雑誌名

      Int J Mol Sci.

      巻: 18 ページ: pii: E261

    • DOI

      doi: 10.3390/ijms18020261.

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A mechanism for evasion of CTL immunity by altered O-glycosylation of HLA class I.2016

    • 著者名/発表者名
      Yoneyama MS, Tobisawa Y, Hatakeyama S, Sato M, Tone K, Tatara Y, Kakizaki I, Funyu T, Fukuda M, Hoshi S, Ohyama C, Tsuboi S.
    • 雑誌名

      J Biochem.

      巻: Epub ahead of print ページ: e0138520

    • DOI

      10.1093/jb/mvw096.

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Slow Gait Speed and Rapid Renal Function Decline Are Risk Factors for Postoperative Delirium after Urological Surgery.2016

    • 著者名/発表者名
      Sato T, Hatakeyama S, Okamoto T, Yamamoto H, Hosogoe S, Tobisawa Y, Yoneyama T, Hashiba E, Yoneyama T, Hashimoto Y, Koie T, Hirota K, Ohyama C.
    • 雑誌名

      PLoS One.

      巻: 21 ページ: e0153961

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0153961. eCollection 2016.

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Development of promising biomarkers for prostate cancer2016

    • 著者名/発表者名
      Yoneyama T, Ohyama C.
    • 雑誌名

      Nihon Rinsho

      巻: 74 ページ: Suppl 3:191-5

    • オープンアクセス
  • [学会発表] Significance of serum N-glycan profiling as a diagnostic biomarker in urothelial carcinoma.2017

    • 著者名/発表者名
      Oikawa M, Hatakeyama S, Yoneyma, T Tobisawa Y, Narita T, Yamamoto H, Hashimoto Y, Koie T, Narita S, Tsuchiya N, Habuchi T, Takahashi I, Nakaji S, Ohyama C
    • 学会等名
      第32回欧州泌尿器科学会(EAU)
    • 発表場所
      ロンドン(イギリス)
    • 年月日
      2017-03-24 – 2017-03-28
    • 国際学会
  • [学会発表] Bladder cancer-secreted extracellular vesicles destroy vascular endothelial barriers.2017

    • 著者名/発表者名
      Yoneyama MS, Hatakeyama S ,Funyu T, Tsuboi S, Ohyama C
    • 学会等名
      第32回欧州泌尿器科学会(EAU)
    • 発表場所
      ロンドン(イギリス)
    • 年月日
      2017-03-24 – 2017-03-28
  • [学会発表] PD-L1 over expression may predict disease aggressiveness in prostate cancer.2016

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto Y, Imai A, Hatakeyama S, Yoneyama T, Koie T, Ohyama C
    • 学会等名
      ESMO ASIA 2016
    • 発表場所
      シンガポール
    • 年月日
      2016-12-16 – 2016-12-19
    • 国際学会
  • [学会発表] The Therapeutic Outcome of Robot-assisted Radical Prostatectomy (RARP) Following Neoadjuvant Chemohormonal Therapy for High-risk Prostate Cancer.2016

    • 著者名/発表者名
      Yoneyama T, Oikawa M, Imai A, Hatakeyama S, Hashimoto Y, koie T, Ohyama C
    • 学会等名
      34th World Congress of Endourology
    • 発表場所
      ケープタウン(南アフリカ共和国)
    • 年月日
      2016-11-08 – 2016-11-12
    • 国際学会
  • [学会発表] Comparison of post-treatment change in lower urinary tract symptoms and health-related quality of life between low-does rate brachytherapy and robotic-assisted laparoscopic radical prostatectomy:a longitudinal study.2016

    • 著者名/発表者名
      Hagiwara K, Imai A, Htakeyama S, Yoneyama T, Hashimoto Y, Koie T, Ohyama C, Tanaka N, Fujimoto K
    • 学会等名
      34th World Congress of Endourology
    • 発表場所
      ケープタウン(南アフリカ共和国)
    • 年月日
      2016-11-08 – 2016-11-12
    • 国際学会
  • [学会発表] Stabilization of invadopodia by plectin-mediated conjunction to vimentin intermediate filament is a critical molecular step of invasion and extravasation for metastasis in bladder cancer.2016

    • 著者名/発表者名
      Yoneyama MS, Hatakeyama S, Habuchi T, Inoue T, Nakamura T, Funyu T, Wiche G, Tsuboi S, Ohyama C
    • 学会等名
      第110回米国泌尿器科学会議(AUA2016)
    • 発表場所
      サンディエゴ(アメリカ合衆国)
    • 年月日
      2016-05-06 – 2016-05-10
    • 国際学会
  • [学会発表] Aldo-keto-reductase 1C3 expression as an independent risk factor for occurrence of castration resistant prostate cancer in high risk prostate cancer treated with neoadjuvant therapy and prostatectomy2016

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto Y, Iwamura H, Imai A, Hatakeyama S, Yoneyama T, TKoie T, Ohyama C
    • 学会等名
      第110回米国泌尿器科学会議(AUA2016)
    • 発表場所
      サンディエゴ(アメリカ合衆国)
    • 年月日
      2016-05-06 – 2016-05-10
    • 国際学会
  • [学会発表] Serum LacdiNAc-PSA determined by Surface Plasmon Field-enhanced Fluorescence Spectroscopy (SPFS)-based assay system has improved diagnostic accuracy than PSA.2016

    • 著者名/発表者名
      Tobisawa Y, Yoneyama T, Hatakeyama S, Yoneyama T, Hashimoto Y, Koie T, Ohyama C
    • 学会等名
      第110回米国泌尿器科学会議(AUA2016)
    • 発表場所
      サンディエゴ(アメリカ合衆国)
    • 年月日
      2016-05-06 – 2016-05-10
    • 国際学会
  • [学会発表] Prostate Cancer-Associated Aberrant Glycosylated S2,3PSA test utilizing microcapillary electrophoresis-based immunoassay enabled clinical application for early diagnosis of prostate cancer.2016

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa T, Yoneyama T, Tobisawa Y, Hatakeyama S, Kurosawa T, Nakamura K, Ohyama C
    • 学会等名
      第110回米国泌尿器科学会議(AUA2016)
    • 発表場所
      サンディエゴ(アメリカ合衆国)
    • 年月日
      2016-05-06 – 2016-05-10
    • 国際学会
  • [学会発表] Significance of preoperative butyrylcholinesterase as an independent predictor of biochemical recurrence-free survival in patients with prostate cancer treated with radical prostatectomy.2016

    • 著者名/発表者名
      Koie T, Ohyama C, Imai A, Hataekyama S, Yoneyama T, Hashimoto Y, Yoneyama T, Tobisawa Y
    • 学会等名
      第110回米国泌尿器科学会議(AUA2016)
    • 発表場所
      サンディエゴ(アメリカ合衆国)
    • 年月日
      2016-05-06 – 2016-05-10
    • 国際学会
  • [学会発表] Reassessment of risk factors for biochemical recurrence in D’amico intermediate-risk prostate cancer treated by radical prostatectomy.2016

    • 著者名/発表者名
      Narita S, Mitszuka K, Tsuchiya N, Koie T, Kawamura S, Ohyama C, Tochigi T, Yamaguchi T, Arai Y, Habuchi T
    • 学会等名
      第110回米国泌尿器科学会(AUA 2016)
    • 発表場所
      サンディエゴ(アメリカ合衆国)
    • 年月日
      2016-05-06 – 2016-05-10
    • 国際学会
  • [産業財産権] 前立腺癌と前立腺肥大症を鑑別するための方法及びキット2017

    • 発明者名
      大山 力 他
    • 権利者名
      大山 力 他
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      14/432,902号
    • 出願年月日
      2017-03-09
    • 外国
  • [産業財産権] 検体中の特定のPSAの含有量に基づく、前立腺癌のグリソンスコアの推定方法、病理病期分類の推定方法、および補助情報の取得方法2016

    • 発明者名
      大山 力 他
    • 権利者名
      大山 力 他
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2016-231322号
    • 出願年月日
      2016-11-29
  • [産業財産権] レクチン組織化学染色に基づく前立腺癌の再発リスクの推定方法2016

    • 発明者名
      大山 力 他
    • 権利者名
      大山 力 他
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2016-231323号
    • 出願年月日
      2016-11-29

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公開日: 2018-01-16  

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