網羅的解析による膵癌抗癌剤感受性予測方法の確立～プレシジョン医療の実現を目指して

2018 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 18K16337
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 有明 恭平 東北大学, 大学病院, 助教 (10754921)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: 膵癌 / 抗癌剤 / 感受性 / CD-DST

研究実績の概要

抗癌剤治療は膵癌治療の中核を担うものであるが，治療前にその効果を予測する方法は確立していない．当科ではこれまで膵癌切除検体を用いて抗癌剤感受性試験であるCD-DST法を行ってきた．本試験は術後補助治療における効果予測に一定の効果が期待できるものである一方，間質成分が多い膵癌では組織を採取しても検査対象となる癌細胞が少なく，検査不能となることが多いという問題が明確となった．
以上より本研究の目的は①CD-DST法の結果をもとに定量プロテオミクスの手法にて感受性を予見する因子を抽出し，②免疫染色法による効果予測法の確立を目指すことにある．
これまで対象症例としてCD-DST法において，5-FUに対して低感受性であると診断された症例を3例(症例A,B,C)、高感受であると診断された症例を3例(D,E,F)抽出し，各症例のホルマリン固定パラフィン包埋切片(FFPE)を用いてレーザーマイクロダイセクションによって癌部のみの採取を行った．採取された検体を用いて質量分析法で解析を行ったところ，6症例で計2484種類のタンパクが抽出された．このうち低感受性群にで共通して発現するタンパクは804種類，高感受性群に共通するタンパクは1148種類であった．2群間でタンパク発現の差異を比較したところ，低感受性群で有意に高発現しているタンパクを6種類，高感受性群で有意に高発現しているタンパクを21種類抽出することに成功した．現在プロテオミクスの対象症例を増やすことで，さらなる候補因子の絞り込みを行うとともに，文献的な検討を行っている．

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

本研究は3年計画を予定しており，その手順として①FFPEを用いた定量プロテオミクス解析，②免疫組織学的検証，③効果予測indexの作成と3段階に分けての検討を計画している．
初年度である2018年度では FFPEを用いた定量プロテオミクス解析が順調に進行した．対象症例の設定について，CD-DST法の感受性はT/C値(抗癌剤処置細胞数/抗癌剤非処置細胞数)にて評価され，高感受性：(50%以下)，中等度感受性(50-60％)，低感受性(60％以上)に分類される．本検証では術前治療が施行されていない症例のうち，5FUのT/C値が30%未満の3症例を抽出し，比較対象とT/C値が90%以上の3症例を抽出した． Shotgun proteomics(Discovery set)：LMDの手法にてFFPEより癌部のみを採取し，液体クロマトグラフィー質量分析装置(LC/MS)を用いたShotgun proteomicsを行い，網羅的にタンパク質のプロファイルを検索した．アミノ酸配列データベースから，タンパク質プロファイルを同定し，スペクトラルカウント法にて半定量比較を行い候補タンパク質の選択を行った．
Targeted proteomics(Discovery set)：候補タンパク質に対して三連四重極型MSを用いたSelected reaction monitoring (SRM)法によるTargeted proteomicsを行うことで定量検証を行い，候補タンパク質の絞りこみに成功した．
以上より，研究の第一段階であるFFPEを用いた定量プロテオミクス解析がほぼ終了したものと判断する．次年度に向けた準備も進んでおり概ね順調に推移しているものと考える．

今後の研究の推進方策

候補因子が予想されていたよりも多く抽出されてきたため，プロテオミクス解析の対象症例を2例ほど増やしたうえで，候補因子の絞り込みを行う予定である．
ある程度絞りこみが終了したのちには，免疫組織化学的検証（Validation set），生検組織・切除検体を用いた検証を行っていく予定である．免疫組織化学的検証には，抽出された候補タンパク質を用いて，CD-DST法にて感受性が示された51症例を対象として免疫組織化学的検証を行う．抽出された因子による癌細胞への染色の程度と抗癌剤感受性との関連性を示すことで，感受性を予測しうる因子もしくはその組み合わせを設定する．ここで対象因子についての感受性の測定方法を確立させたのちに，生検組織・切除検体を用いた検証へと移行する．本研究段階では，術前化学療法の効果予測や 術後補助化学療法の効果予測といった，より実臨床に則したアウトカムに対して，本研究得られた評価方法が，抗癌剤治療における効果予測に有用であるかについての検証る．

研究成果

• [雑誌論文] FBXW7 modulates malignant potential and cisplatin-induced apoptosis in cholangiocarcinoma through NOTCH1 and MCL1 (2018)
  • 著者名/発表者名: Mori Akiko、Masuda Kunihiro、Ohtsuka Hideo、Shijo Masahiro、Ariake Kyohei、Fukase Koji、Sakata Naoaki、Mizuma Masamichi、Morikawa Takanori、Hayashi Hiroki、Nakagawa Kei、Motoi Fuyuhiko、Naitoh Takeshi、Fujishima Fumiyoshi、Unno Michiaki
  • 雑誌名: Cancer Science 巻: 109 ページ: 3883～3895
  • DOI: 10.1111/cas.13829
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] CD-DST法を用いた抗癌剤感受性試験は膵癌術後補助治療の有効性を予測する (2018)
  • 著者名/発表者名: 有明恭平
  • 学会等名: 第49回日本膵臓学会大会
• [学会発表] Collagen Gel Droplet–embedded culture drug sensitivity test predicts adjuvant chemotherapy efficacy in pancreatic cancer (2018)
  • 著者名/発表者名: Kyohei Ariake
  • 学会等名: IASGO WORLD CONGRESS 2018
  • 国際学会