大腸鋸歯状病変の発癌過程における責任分子の同定と臨床応用

2019 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 19K17437
• 研究機関: 熊本大学
• 研究代表者: 庄野 孝 熊本大学, 病院, 非常勤診療医師 (40632667)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: SSAP / miRNA / マルチオミクス解析

研究実績の概要

当科における先行研究において近位側大腸のSessile Serrated Adenoma/Polyp (SSAP)から発生した大腸癌を内視鏡にて切除し、顕微鏡下にレーザーを用いて、正常粘膜、SSAP、癌部に分離した。それぞれのホルマリン固定切片よりDNA、RNAを抽出し、特にmiRNAについて網羅的に定量化を行い、正常粘膜からSSAP、癌の間で発現変化したmiRNAの発現プロファイルを同定した。具体的には癌部と正常粘膜間で9遺伝子、癌部とSSAP間で8遺伝子、SSAPと正常粘膜間で24遺伝子の有意な変化を認めた。
今年度はさらに正常粘膜、SSAP部から、より多症例の凍結生検検体を採取し、これを用いて上記miRNA発現変化の検証を行うことで、統計的に有意な変動遺伝子として3種類のmiRNAまで絞り込んだ。同定したmiRNAの一部をヒト大腸癌株細胞Lovo, Oums-23に導入し、メッセンジャーRNA(mRNA)発現の変化を調べたところ、いくつかの上皮間葉転換（EMT）関連の遺伝子発現変化を認めた。さらに同じ実験系にて細胞遊走アッセイを行ったところControl群と比してmiRNA mimic群で遊走促進を認めた。
加えてSSAP、腺腫、側方発育型腫瘍（LST）など、大腸腫瘍の形態異型が生じる機序を考察する必要性があると考え、上記に加え、ポリープ様腺腫、LSTの内視鏡組織標本を用いて、正常部、腫瘍部に分離し、miRNA、mRNAの発現プロファイルを調べた。得られたデータを統合的に解析することで、ポリープ様腺腫、LST間で発現変動するmiRNAとその標的ｍRNAを絞り込んだ。

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

2019度は内視鏡的に採取されたSSAPのmiRNA解析を発展、検証することで複数の候補遺伝子を見出し、病態が進展する際のRNA発現変化とそれに伴う細胞動態の変化を捉えた。今後、引き続きマルチオミクス解析を行うことで、miRNAのターゲット分子の動態と、これらの変化によるSSAP化ならびに発癌増殖進展機序との関連の詳細を、培養細胞ならびに臨床サンプルを用いて詰めていく予定である。

今後の研究の推進方策

SSAP、SSAPより発生した大腸癌、背景の正常粘膜のホルマリン固定標本、凍結標本の採取を引き続き行い、N数を増やす。また、それぞれより抽出したタンパク質、mRNAを用い、網羅的なプロテオーム解析やトランスクリプトーム解析を行い、それらを統合することで、SSAP進行、発癌に関与する分子群を絞りこむと同時に、既に得られたmiRNAの発現解析結果を統合し、SSAPが癌へと進展するserrated pathwayの分子基盤となる責任分子とそれを制御するmiRNAを同定する予定である。
臨床応用としては最終的には、生体試料（内視鏡による生検検体や糞便）を用いてSSAPの早期診断法や治療戦略を構築することを目指す。

次年度使用額が生じた理由

1.当初の計画では、切除後ホルマリン固定しレーザーにて分離された標本からタンパク質を抽出しプロテオーム解析をする予定であったが、特に正常粘膜においてタンパク質の抽出に際して均一な質を保つことが予想外に難しく、採取法を検討しなおした。そのためプロテオーム解析費用の一部が計画通りに使用されなかった。タンパク質の解析は次年度以降は生検後凍結された組織からの抽出に計画を立てなおし、次年度以降引き続き解析を行う予定である。さらに切離標本のタンパク質の解析は免疫組織染色など他の手法も積極的に検討する予定である。

2. 標本からの核酸の抽出と解析は予定通り順調に進み、得られた結果の多症例による検証も進んでいる。核酸検査においては実験の効率化などにより当初計画していたよりも物品費を安く抑えることができたため未使用額が発生したが，引き続き，次年度以降も物品購入に使用する。

研究成果

• [雑誌論文] Prognostic and clinical impact of PD-L2 and PD-L1 expression in a cohort of 437 oesophageal cancers (2020)
  • 著者名/発表者名: Okadome Kazuo、Baba Yoshifumi、Nomoto Daichi、Yagi Taisuke、Kalikawe Rebecca、Harada Kazuto、Hiyoshi Yukiharu、Nagai Yohei、Ishimoto Takatsugu、Iwatsuki Masaaki、Iwagami Shiro、Miyamoto Yuji、Yoshida Naoya、Watanabe Masayuki、Komohara Yoshihiro、Shono Takashi、Sasaki Yutaka、Baba Hideo
  • 雑誌名: British Journal of Cancer 巻: 122 ページ: 1535～1543
  • DOI: 10.1038/s41416-020-0811-0
  • 査読あり
• [雑誌論文] Laparoscopic and Endoscopic Cooperative Surgery for Rectal GI Stromal Tumor (2020)
  • 著者名/発表者名: Hiyoshi Yukiharu、Yamasaki Akira、Shono Takashi、Miyamoto Yuji、Eto Kojiro、Nagai Yohei、Iwatsuki Masaaki、Iwagami Shiro、Baba Yoshifumi、Yoshida Naoya、Baba Hideo
  • 雑誌名: Diseases of the Colon & Rectum 巻: 63 ページ: 116～116
  • DOI: 10.1097/DCR.0000000000001514
  • 査読あり
• [雑誌論文] Detection of hypopharyngeal cancer (Tis, T1 and T2) by ENT physicians vs gastrointestinal endoscopists (2020)
  • 著者名/発表者名: Kumai Yoshihiko、Shono Takashi、Waki Kotaro、Murakami Daizo、Miyamaru Satoru、Sasaki Yutaka、Orita Yorihisa
  • 雑誌名: Auris Nasus Larynx 巻: 47 ページ: 135～140
  • DOI: 10.1016/j.anl.2019.05.007
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Cytotoxin-associated gene-A-seropositivity and Interleukin-1 polymorphisms influence adverse cardiovascular events (2020)
  • 著者名/発表者名: Tabata Noriaki、Sueta Daisuke、Arima Yuichiro、Okamoto Ken、Shono Takashi、Hanatani Shinsuke、Takashio Seiji、Oniki Kentaro、Saruwatari Junji、Sakamoto Kenji、Kaikita Koichi、Sinning Jan-Malte、Werner Nikos、Nickenig Georg、Sasaki Yutaka、Fukui Toshihiro、Tsujita Kenichi
  • 雑誌名: IJC Heart & Vasculature 巻: 27 ページ: 100498～100498
  • DOI: 10.1016/j.ijcha.2020.100498
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Risk stratification of advanced colorectal neoplasia after baseline colonoscopy: Cohort study of 17 Japanese community practices (2019)
  • 著者名/発表者名: Shono Takashi、Oyama Shinichiro、Oda Yasushi、Yokomine Kazunori、Murakami Yoshitaka、Miyamoto Hideaki、Tanaka Motohiko、Naoe Hideaki、Sasaki Yutaka、the Kumamoto Colon Cancer Study Group
  • 雑誌名: Digestive Endoscopy 巻: 32 ページ: 106～113
  • DOI: 10.1111/den.13516
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Continuous Anticoagulation and Cold Snare Polypectomy Versus Heparin Bridging and Hot Snare Polypectomy in Patients on Anticoagulants With Subcentimeter Polyps (2019)
  • 著者名/発表者名: Takeuchi Yoji, Shono Takashi, Inoue T, Ohda Y, Kobayashi N, Tanuma T, Sato R, Sakamoto T, Harada N, Chino A, Ishikawa H, Nojima M, Uraoka T et al. for the Madowazu Study Group
  • 雑誌名: Annals of Internal Medicine 巻: 171 ページ: 229～229
  • DOI: 10.7326/M19-0026
  • 査読あり / オープンアクセス