消化管がんにおける末梢循環腫瘍細胞を用いた病態診断法の探索

2016 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 16K19381
• 研究機関: 国立研究開発法人国立がん研究センター
• 研究代表者: 庄司 広和 国立研究開発法人国立がん研究センター, 中央病院, 医員 (50765568)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: 末梢循環腫瘍細胞 / 消化管がん / バイオマーカー

研究実績の概要

近年の化学療法の進歩により消化管がん患者の生存期間は延長してきたが、決して満足できるものではない。がん細胞は治療の介入によりさらに遺伝子異常の蓄積をきたし、様々な特性を獲得する。そのため、今後のさらなる生存期間延長のためには、がんの個性に基づいた治療法の選択、すなわち個別化医療が必須である。個別化医療の遂行のためには、がんの個性を的確に捉え、最適な治療を予測するコンパニオン診断法が必要になる。そのため、継時的・空間的に変化するがん細胞の個性を正確かつ非侵襲的にとらえる技術の創出が求められる。末梢循環腫瘍細胞（CTCs）は幹細胞性, 上皮間葉転換、生存促進性、休眠状態に関連した遺伝子の発現増加の可能性があり、化学療法の抵抗性や遠隔転移との関連が示唆される。従って、CTCs の生物学的な特性を理解することにより化学療法の抵抗性の原因等が明らかになる可能性があり、このことは将来の創薬へとつながる可能性がある。
私たちはCTCsから遺伝子変異を確認する効率の良い解析方法の確立に挑戦した。上皮表面マーカーを利用せず、細胞径によりCTCsを血球から分離する微小経路を用いて消化管がんのCTCsの分離に取り組んだ。またCTCsの微量DNAは一旦増幅を行った後から次世代シークエンス（NGS）でゲノム解析を行うための手技を確立した。進行期の食道癌、胃癌、大腸癌を含む計20例の末梢血からCTCsの分離を試みた。末梢血1mL中のCTCsの個数は3-133個であり、全例からCTCsを分離することが可能であった。また、増幅したDNAからNGSを行い、CTCsからがん遺伝子、がん促成遺伝子変異のプロファイルの抽出に成功した。

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

20例の進行消化管癌患者の末梢血検体を用いて効率のよいCTCsの分離、得られた微量DNAからNGSでのゲノム解析を行うことが可能であった。

今後の研究の推進方策

臨床材料を用いた検討は着実に進んでいる。今後は、分子標的薬剤、特に抗EGFR抗体の投与をうける進行大腸癌患者のCTCsを継時的に集積し遺伝子解析等を行っていく。原発巣、循環細胞遊離DNA（cell-free DNA）、CTCsの遺伝子変異の比較を行う。また、マイクロマニュピュレータ―を用いたsingle cell分離を行い、メタボロミクスなどのオミクス解析の最適化を目指す。

次年度使用額が生じた理由

当初購入しようとした消耗品の在庫がなく、納品が年度を超える可能性があったため。

次年度使用額の使用計画

未使用額は次年度の物品費として充てさせていただききたいと考えております。

研究成果

• [雑誌論文] Prognostic significance of gene amplification of ACTN4 in stage I and II oral tongue cancer. (2017)
  • 著者名/発表者名: Kakuya T, Mori T, Yoshimoto S, Watabe Y, Miura N, Shoji H, Onidani K, Shibahara T, Honda K.
  • 雑誌名: Int J Oral Maxillofac Surg. 巻: 46（8） ページ: 968-976.
  • DOI: 10.1016/j.ijom.2017.03.001.
  • 査読あり
• [雑誌論文] The peripheral immune status of granulocytic myeloid-derived suppressor cells correlates the survival in advanced gastric cancer patients receiving cisplatin-based chemotherapy. (2017)
  • 著者名/発表者名: Shoji H, Tada k, Kitano S, Nishimura T, Shimada Y, Nagashima K, Aoki K, Hiraoka N, Honma Y, Iwasa S, Takashima A, Kato K, Boku N, Honda K, Yamada T, Heike Y, and Hamaguchi T.
  • 雑誌名: Oncotarget. 巻: In press ページ: In press
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Circulating tumor cellの同定と、その臨床応用 (2017)
  • 著者名/発表者名: 庄司 広和、鬼谷 薫、吉本 世一、本田 一文、加藤 健
  • 雑誌名: 腫瘍内科 巻: 19(4) ページ: 422-427
• [雑誌論文] A phase I study of the combination of panitumumab and bevacizumab in KRAS wild-type colorectal cancer patients previously treated with fluoropyrimidine, oxaliplatin, irinotecan and bevacizumab. (2016)
  • 著者名/発表者名: Takahashi N, Iwasa S, Fukahori M, Sudo K, Sasaki Y, Shoji H, Honma Y, Okita NT, Takashima A, Hamaguchi T, Boku N, Shimada Y, Honda K, Yamada T, and Yamada Y.
  • 雑誌名: Cancer Chemother Pharmacol. 巻: Sep;78(3) ページ: 567-75
  • DOI: 10.1007/s00280-016-3111-x.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Comparison of Panitumumab Plus Irinotecan and Cetuximab Plus Irinotecan for KRAS Wild-type Metastatic Colorectal Cancer. (2016)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi T, Iwasa S, Nagashima K, Ikezawa N, Hamaguchi T, Shoji H, Honma Y, Takashima A, Okita N, Kato K, Yamada Y, and Shimada Y.
  • 雑誌名: Anticancer Res. 巻: Jul;36(7) ページ: 3531-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Serum levels of soluble programmed cell death ligand 1 as a prognostic factor on the first-line treatment of metastatic or recurrent gastric cancer. (2016)
  • 著者名/発表者名: Takahashi N, Iwasa S, Sasaki Y, Shoji H, Honma Y, Takashima A, Okita NT, Kato K, Hamaguchi T, and Yamada Y.
  • 雑誌名: J Cancer Res Clin Oncol. 巻: Aug;142(8) ページ: 1727-38
  • DOI: 10.1007/s00432-016-2184-6.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pretreatment Immune Status Correlates with Progression-Free Survival in Chemotherapy-Treated Metastatic Colorectal Cancer Patients. (2016)
  • 著者名/発表者名: Tada K, Kitano S, Shoji H, Nishimura T, Shimada Y, Nagashima K, Aoki K, Hiraoka N, Honma Y, Iwasa S, Okita N, Takashima A, Kato K, Yamada Y, Katayama N, Boku N, Heike Y, and Hamaguchi T.
  • 雑誌名: Cancer Immunol Res. 巻: Jul;4(7) ページ: 592-9
  • DOI: 10.1158/2326-6066.CIR-15-0298.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Efficacy of adjuvant chemotherapy for non-small cell lung cancer assessed by metastatic potential associated with ACTN4. (2016)
  • 著者名/発表者名: Miura N, Kamita M, Kakuya T, Fujiwara Y, Tsuta K, Shiraishi H, Takeshita F, Ochiya T, Shoji H, Huang W, Ohe Y, Yamada T, and Honda K.
  • 雑誌名: Oncotarget. 巻: May 31;7(22) ページ: 33165-78
  • DOI: 10.18632/oncotarget.8890.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Prognostic role of ERBB2, MET and VEGFA expression in metastatic colorectal cancer patients treated with anti-EGFR antibodies. (2016)
  • 著者名/発表者名: Takahashi N, Iwasa S, Taniguchi H, Sasaki Y, Shoji H, Honma Y, Takashima A, Okita N, Kato K, Hamaguchi T, Shimada Y, and Yamada Y.
  • 雑誌名: Br J Cancer. 巻: Apr 26;114(9) ページ: 1003-11
  • DOI: 10.1038/bjc.2016.74.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Value of KRAS, BRAF, and PIK3CA Mutations and Survival Benefit from Systemic Chemotherapy in Colorectal Peritoneal Carcinomatosis. (2016)
  • 著者名/発表者名: Sasaki Y, Hamaguchi T, Yamada Y, Takahashi N, Shoji H, Honma Y, Iwasa S, Okita N, Takashima A, Kato K, Nagai Y, Taniguchi H, Boku N, Ushijima T, and Shimada Y.
  • 雑誌名: Asian Pac J Cancer Prev. 巻: 17(2) ページ: 539-43
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Phase I study of a new cancer vaccine of ten mixed peptides for advanced cancer patients. (2016)
  • 著者名/発表者名: Iwasa S, Yamada Y, Heike Y, Shoji H, Honma Y, Komatsu N, Matsueda S, Yamada A, Morita M, Yamaguchi R, Tanaka N, Kawahara A, Kage M, Shichijo S, Sasada T, and Itoh K.
  • 雑誌名: Cancer Sci. 巻: May;107(5) ページ: 590-600
  • DOI: 10.1111/cas.12919.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Serum level of hepatocyte growth factor is a novel marker of predicting the outcome and resistance to the treatment with trastuzumab in HER2-positive patients with metastatic gastric cancer. (2016)
  • 著者名/発表者名: Takahashi N, Furuta K, Taniguchi H, Sasaki Y, Shoji H, Honma Y, Iwasa S, Okita N, Takashima A, Kato K, Hamaguchi T, Shimada Y, and Yamada Y.
  • 雑誌名: Oncotarget. 巻: Jan 26;7(4) ページ: 4925-38
  • DOI: 10.18632/oncotarget.6753.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Phase I clinical trial of oral administration of S-1 in combination with intravenous gemcitabine and cisplatin in patients with advanced biliary tract cancer. (2016)
  • 著者名/発表者名: Shoji H, Morizane C, Sakamoto Y, Kondo S, Ueno H, Takahashi H, Ohno I, Shimizu S, Mitsunaga S, Ikeda M, and Okusaka T.
  • 雑誌名: Jpn J Clin Oncol. 巻: Feb;46(2) ページ: 132-7
  • DOI: 10.1093/jjco/hyv179.
  • 査読あり
• [雑誌論文] 血液apolipoprotein-A2 isoforms による早期膵がんの診断 (2016)
  • 著者名/発表者名: 鬼谷 薫、庄司 広和、本田 一文
  • 雑誌名: がん分子標的治療 巻: 14(4) ページ: 108-113
• [学会発表] Next-generation sequencing of circulating tumor cells isolated from peripheral blood of patients with head and neck or gastrointestinal cancer (2016)
  • 著者名/発表者名: H.Shoji, K.Kato, S.Yoshimoto, F.Kakizaki, K.Furuta, K.Onidani, N.Miura, K.Honda.
  • 学会等名: ESMO 2016 Congress
  • 発表場所: Copenhagen, Denmark
  • 年月日: 2016-10-07 – 2016-10-11
  • 国際学会
• [学会発表] Assessment of efficacy of adjuvant chemotherapy for non-small cell lung cancer with metastatic ability involving ACTN4 (2016)
  • 著者名/発表者名: K.Honda, N.Miura, H.Shiraishi, K.Onidani, H.Shoji, T.Yamada, Y.Fujiwara, Y.Ohe
  • 学会等名: ESMO 2016 Congress
  • 発表場所: Copenhagen, Denmark
  • 年月日: 2016-10-07 – 2016-10-11
  • 国際学会