がん遺伝子パネル検査の外部精度評価スキームの戦略的実践によって検査の質向上を図る

2021 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 20K07823
• 研究機関: 浜松医科大学
• 研究代表者: 前川 真人 浜松医科大学, 医学部, 教授 (20190291)
• 研究分担者: 西尾 和人 近畿大学, 医学部, 教授 (10208134) ; 坂井 和子 近畿大学, 医学部, 講師 (20580559) ; 岩泉 守哉 浜松医科大学, 医学部, 助教 (60444361) ; 谷 重喜 浜松医科大学, 医学部, 教授 (80217116) ; 中谷 中 三重大学, 医学部附属病院, 教授 (80237304) ; 松下 一之 千葉大学, 医学部附属病院, 准教授 (90344994)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: がん遺伝子パネル検査 / 外部精度評価 / EQA / 検査の質保証 / 次世代シークエンサー / バイオインフォマティクス

研究実績の概要

本邦で行われている次世代シークエンサー（NGS）を用いたがん遺伝子パネル検査の結果の妥当性の評価が不十分で、世界的に見ても立ち後れているため、その実態を調べるための外部精度評価（EQA）を、ヒトの実試料（がん組織と血球細胞）を調査試料として施行した。5例（肺がん2例と大腸がん3例）を準備し、15施設が参加した。なお、今回は純粋にNGSの技能を評価したいことから、FFPE内の細胞の多様性と核酸抽出による影響を避け、NGS解析のみを評価するために、　がん組織と血球細胞から抽出したDNA溶液を配布した。重要な遺伝子異常は、後からサンガー法によるシークエンス、コンパニオン診断薬で分析、デジタルPCRでアレル頻度の測定を行った。また、症例によっては免疫染色やマイクロサテライト不安定性の解析、メチル化解析など、症例の特性に応じた解析を加えて、正解となる遺伝子異常をブラッシュアップした。
治療に影響する遺伝子異常、それ以外のがん関連遺伝子異常の報告、遺伝子異常のアレル頻度などについて調べた結果、多くの参加施設で適切に遺伝子異常を指摘できていたが、5例の中に、近接した箇所に変異があった場合にバイオインフォマティクスで弾かれたり、欠落変異を検出できなかったり欠落場所がずれたりした施設があった。遺伝子異常のアレル頻度は、試料によって、また種類によって差があった。ライブラリ作製法の違い、がん細胞のみか正常血球細胞とのペア解析かという測定プラットフォームも影響していると考えられた。
本邦で実試料を用いたEQAは初めてであり、がんゲノム検査の精確性を知る上で貴重な経験となった。また、EQAは自施設の分析法の利点・限界を知り、改善していく上でも必須であると再認識することができた。本成果は学会発表、並びに論文発表を年度内に行うことができた。

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

5症例を調査試料として15施設に参画してもらい、EQAを実施した。人工的に既知の変異をスパイクしたり、混合したりの資料ではなく、実際の患者さんのがん組織と血球細胞から抽出したDNAを配布したので、核酸抽出法の差による核酸の品質による違いがない状況で、NGSの分析プロセスとバイオインフォマティクス解析という、がん遺伝子パネル検査のキモとなるプロセスに特化した評価ができた。また、実試料を用いたことによる正解となる遺伝子異常をNGSだけでなく、サンガーシークエンス、コンパニオン診断薬での測定、デジタルPCR、免疫組織染色、マイクロサテライト不安定性解析、メチル化解析などを駆使して作成した。学会発表では反響は大きく、英文論文も発表できた。

今後の研究の推進方策

がん遺伝子パネル検査のEQAの普遍化についての検討を行っているが、基本的には、学会、日本版CDC、もしくは民間企業との協力で行うのがよいと考える。日本臨床検査医学会からの委員として、日本病理学会との協同で、「がんゲノム検査全般に関する検査指針」を策定したが、ここにもEQAの重要性を謳っており、EQAの実施を企業と企画している。EQAまで海外のツールに頼っていると、SARS-CoV-2の検査のように、ないないづくしで右往左往してしまう。
調査試料として、ウェットな試料ではなく、FASTQファイルなど、バイオインフォマティクス解析に焦点をあてたEQAについても企画・検討したいと考える。
2021年8月に、循環血中の腫瘍由来DNA（ctDNA）のがん遺伝子パネル検査が保険償還された（FoundationOne Liquid CDx がんゲノムプロファイル）。
これにより、日本人の検体は全て米国に送られ検査が行われる状況になった。便利にはなったが、日本の技術力の進歩にはつながらない。また、検査の質がどうなっているのかは全くわからず、調べる術がない。我々は、日本臨床検査振興協議会で、「リキッドバイオプシーによる循環血中の腫瘍由来DNA（circulating tumor DNA; ctDNA）検査の質保証に関する見解」を策定した。血漿を試料としたctDNAのがん遺伝子パネル検査についてもEQAを検討していきたいと考えている。プロファイル）

次年度使用額が生じた理由

昨年度に続くコロナ禍のため、打合せや資料収集、報告会の開催などに計上していた旅費や会議室の経費等が浮いたため、今年度に未使用分が出てしまった。
研究計画はほぼ順調に進んでおり、本研究の最大の目的は既に達成した。あと1年で行う検討内容として、３つを計画したいと考えている。1つめとして、民間企業との連携でＥＱＡ実施を行うこと、２つめとして、次世代シークエンサーから得られるＦＡＳＴＱファイルを配布して、バイオインフォマティクス解析のＥＱＡを実施すること、３つめとして、ctDNA検査のＥＱＡの方法を立案することである。
本研究で得られたＥＱＡの成果や新型コロナウィルス感染症の病原体核酸検査のＥＱＡの成果から、遺伝子関連検査についてもＥＱＡを実施することは重要である。上記の３つの目標を実施するために、残っている研究費を最大限、有効に使用したいと考える。

研究成果

• [雑誌論文] Precision cancer genome testing needs proficiency testing involving all stakeholders. (2022)
  • 著者名/発表者名: Maekawa M, Taniguchi T, Nishio K, Sasaki K, Matsushita K, Nakatani K, Ishige T, Ikejiri M, Nishihara H, Sunami K, Yatabe Y, Hatanaka KC, Hatanaka Y, Yamamoto Y, Fukuyama K, Oda S, Saito K, Yokomura M, Kubo Y, Tanaka Y, Fuchioka M, Yamasaki T, Matsuda K, Kurachi K, Funai K, Baba S, Iwaizumi M
  • 雑誌名: Sci Rep. 巻: 12(1):1494. ページ: －
  • DOI: 10.1038/s41598-022-05589-x
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Highly Sensitive and Quantitative Diagnosis of SARS-CoV-2 Using a Gold/Platinum Particle-Based Lateral Flow Assay and a Desktop Scanning Electron Microscope. (2022)
  • 著者名/発表者名: Kawasaki H, Suzuki H, Furuhashi K, Yamashita K, Ishikawa J, Nagura O, Maekawa M, Miwa T, Tandou T, Hariyama T.
  • 雑誌名: Biomedicines. 巻: 10(2):447. ページ: －
  • DOI: 10.3390/biomedicines10020447.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Impacts of cachexia progression in addition to serum IgG and blood lymphocytes on serum nivolumab in advanced cancer patients. (2022)
  • 著者名/発表者名: Abe K, Shibata K, Naito T, Otsuka A, Karayama M, Maekawa M, Miyake H, Suda T, Kawakami J.
  • 雑誌名: Eur J Clin Pharmacol. 巻: Epub ページ: －
  • DOI: 10.1007/s00228-021-03199-6.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Diagnostic and prognostic significance of serum angiopoietin-1 and -2 concentrations in patients with pulmonary hypertension (2021)
  • 著者名/発表者名: Enomoto N, Suzuki S, Hozumi H, Karayama M , Suzuki Y, Furuhashi K, Fujisawa T, Nakamura Y, Odagiri K, Ishikawa T, Kataoka K, Kondoh Y, Maekawa M, Inui N, Watanabe H, Suda T
  • 雑誌名: Sci Rep. 巻: 11(1):15502. ページ: －
  • DOI: 10.1038/s41598-021-94907-w.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Association of Serum Amylase Activity and the Copy Number Variation of AMY1/2A/2B with Metabolic Syndrome in Chinese Adults. (2021)
  • 著者名/発表者名: Zhan F, Chen J, Yan H, Wang S, Zhao M, Zhang S, Lan X, Maekawa M
  • 雑誌名: Diabetes Metab Syndr Obes. 巻: 14:4705-4714. ページ: －
  • DOI: 10.2147/DMSO.S339604
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] がんゲノム医療の精度の確保における病理と臨床検査の協調体制のあり方(4) がん遺伝子パネル検査の精度の確保に関する連携 (2021)
  • 著者名/発表者名: 前川真人
  • 雑誌名: 日本臨床検査医学会誌 巻: 69(8) ページ: 604-606
  • 査読あり
• [雑誌論文] AI時代の医療に臨床検査の標準化は欠かせない ALPとLDの活性測定法の国際標準化 (2021)
  • 著者名/発表者名: 前川真人
  • 雑誌名: 日本臨床検査医学会誌 巻: 69(7) ページ: 518-521
  • 査読あり
• [雑誌論文] 【臨床検査を使いこなす】生化学的検査 生化学検査 腫瘍マーカー (2021)
  • 著者名/発表者名: 前川真人
  • 雑誌名: 日本医師会雑誌 巻: 150 ページ: S172
  • 査読あり
• [雑誌論文] 【臨床検査を使いこなす】生化学的検査 生化学検査 酵素、肝機能 (2021)
  • 著者名/発表者名: 前川真人
  • 雑誌名: 日本医師会雑誌 巻: 150 ページ: S107-S117
  • 査読あり
• [雑誌論文] 【臨床検査を使いこなす】総論 臨床検査値に変動をもたらす生理的要因 (2021)
  • 著者名/発表者名: 前川真人
  • 雑誌名: 日本医師会雑誌 巻: 150 ページ: S30-S33
  • 査読あり
• [雑誌論文] 臨床検査医学 ポイントオブケア検査(POCT)の質保証 (2021)
  • 著者名/発表者名: 山下計太, 前川真人
  • 雑誌名: 医学のあゆみ 巻: 279(12-13) ページ: 1186-1187
  • 査読あり
• [学会発表] Evaluation of New “L type wako CK-MB mass II” of Creatine kinase-MB mass assay using latex agglutination turbidimetric immunoassay with improvement of the precision at lower concentration. (2021)
  • 著者名/発表者名: Yamashita K, Kawai T, Ono Y, Maekawa M
  • 学会等名: The 12th Cherry Blossom Synposium
  • 国際学会
• [学会発表] A smart real-time reaction process monitoring program named "MiRuDa" successfully detected an analytical process error in urine inorganic phosphate measurement. (2021)
  • 著者名/発表者名: Takebayashi S, Yamashita K, Iguchi A, Maekawa M
  • 学会等名: The 12th Cherry Blossom Synposium
  • 国際学会
• [学会発表] 「ゲノム医療推進における病院検査部門の役割と課題」「体細胞遺伝子、遺伝学的検査（生殖細胞系列遺伝子検査)の院内連携、外部委託業務について」指導発言 (2021)
  • 著者名/発表者名: 前川真人
  • 学会等名: 第68回日本臨床検査医学会学術集会
• [学会発表] 遺伝医療から遺伝学的解析に至った遺伝性びまん性胃癌診療の経験 (2021)
  • 著者名/発表者名: 岩泉守哉、前川真人
  • 学会等名: 第68回日本臨床検査医学会学術集会
• [学会発表] 当院職員と患者における新型コロナウイルスヌクレオカプシドおよびスパイクタンパク質の血清抗体の保有率調査 (2021)
  • 著者名/発表者名: 古橋一樹、山下計太、岩泉守哉、前川真人
  • 学会等名: 第68回日本臨床検査医学会学術集会
• [学会発表] 測定グルコース値におけるFree StyleリブレProの静脈血血漿血糖値に対する精度研究 (2021)
  • 著者名/発表者名: 橋本卓也、前川真人
  • 学会等名: 第68回日本臨床検査医学会学術集会
• [学会発表] HBV,HCV抗原抗体検査における2測定法での陽性的中率「PPV」の比較 (2021)
  • 著者名/発表者名: 増川陽大、山下計太、川合崇量、鈴木 朗、前川真人
  • 学会等名: 第68回日本臨床検査医学会学術集会
• [学会発表] がん遺伝子パネル検査の質保証、現状とこれから (2021)
  • 著者名/発表者名: 前川真人
  • 学会等名: 第61回日本臨床化学会年次学術集会
  • 招待講演
• [学会発表] POCT 対応装置「Allegro」を用いた尿中微量アルブミン / クレアチニン同時 測定キットの基礎性能評価 (2021)
  • 著者名/発表者名: 小野 夢、 山下計太 、竹林史織 、豊川慶浩 、村田 亘 、山本 理 、前川真人
  • 学会等名: 第61回日本臨床化学会年次学術集会
• [学会発表] ラテックス免疫比濁法を用いた新規 TARC 測定試薬の性能評価試験 (2021)
  • 著者名/発表者名: 竹林史織、山下計太、小野 夢、荒井紀光、森満理絵、前川真人
  • 学会等名: 第61回日本臨床化学会年次学術集会
• [学会発表] 反応過程近似解析ツール「MiRuDa」で異常データ検出のための判別式の再構築 (2021)
  • 著者名/発表者名: 竹林史織、山下計太、井口晃弘、前川真人
  • 学会等名: 第61回日本臨床化学会年次学術集会
• [学会発表] ISE法による血清Na・K・Cl濃度測定の変動因子の解析 (2021)
  • 著者名/発表者名: 竹林史織、山下計太、桑 克彦、前川真人
  • 学会等名: 日本医療検査科学会第53回大会
• [図書] 先端の分析法第２版 1 臨床検査 (2022)
  • 著者名/発表者名: 山下計太、前川真人
  • 総ページ数: 973
  • 出版者: エヌ・ティー・エス
  • ISBN: 978-4-86043-737-4
• [図書] 今日の臨床検査2021 2022 (2022)
  • 著者名/発表者名: 前川真人 他
  • 総ページ数: 697
  • 出版者: 南江堂
  • ISBN: 978-4-524-22803-4
• [備考] リキッドバイオプシーによる循環血中の腫瘍由来DNA検査の質保証に関する見解
  • URL: https://www.jpclt.org/news/detail/20220314093506/
• [備考] がんゲノム検査全般に関する検査指針(案)
  • URL: https://www.pathology.or.jp/news/genome_pub_20220329.pdf