大腸がんctDNAの術後早期再発診断システム開発と再発への進化系統樹の臨床的意義

2022 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 21K07179
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 米村 祐輔 九州大学, 大学病院, 助教 (00883993)
• 研究分担者: 三森 功士 九州大学, 大学病院, 教授 (50322748)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: 実装性 / ctDNA変異 / 経時的採血 / メチル化マーカー / ｄPCR / 転移再発

研究実績の概要

臨床病期II期/III期 大腸がん症例ではたとえ転移再発を来しても早期発見による外科的切除が生命予後を延長することから現在の血清腫瘍マーカーとCT/MRI画像検査を凌駕する術後再発早期発見のシステム構築が重要である。われわれは、大腸がん臨床病期II・III期の個々の症例において簡便かつ低侵襲に頻回の検査が可能なリキッドバイオプシーシステムを提案することを目的とした。
われわれは令和4年度には、当初の仮説として「血液で検出されやすいのはクローナリティの高いctDNA変異であり、クローナリティを評価することが重要」と掲げていた。したがって再発巣を検出するctDNA変異のクローナリティ(アリル頻度)と原発巣における検出される変異遺伝子の条件について6例の再発巣と原発巣のペア検体のWESおよび経時的血液のTarget Seqを実施した。その結果、転移巣を検出する変異は全て、原発巣においても高い変異率を示すことから、クローナリティそのものを評価することに意味がないことをあきらかにした(Nagayama S. et al. Sci Rep 2022)。
さらに「簡便かつ低侵襲に頻回の検査が可能なリキッドバイオプシーシステム」としてわれわれはエピゲノム変異に注目した。すなわち、ゲノム変異にはhot spotがなく患者毎にカスタマイズさせたプライマーを創ることが求められ、汎用性に乏しいことが明らかとなった。その点メチル化サイトは転写開始コドンAUGより上流1kに存在するプロモータのCpG islandは症例間で共通であり、プライマーの設定は簡便である。われわれはすでにステージIII大腸癌47例の経時的検体で解析を行った(unpublished data)。

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

おおむね研究計画通りに進んでいる。

今後の研究の推進方策

令和5年度は大腸癌で同定しdPCRで検出することができるマーカーの有用性を、ctDNA変異を対象にした解析と比較することで確認する。すなわち、ゲノム変異を有するctDNAをメチル化マーカーで検出可能か？あるいはどちらが感度　特異度高いのか？比較する。さらに今回われわれはpublic databaseの解析より3つのマーカーを絞り込んだが、それらのメチル化された遺伝子の由来について明らかにする。これまでのpreliminaryな解析の結果、ひとつのメチル化遺伝子Xは癌組織におけるCAF由来であることを示した。この事実はXが単なるメチル化マーカーであることに留まらず、再発に対する治療標的となりうることを示しており、鋭意解析を進めていく。

次年度使用額が生じた理由

次年度、研究消耗品にて使用予定。

研究成果

• [雑誌論文] Spatial and single-cell transcriptomics decipher the cellular environment containing HLA-G+ cancer cells and SPP1+ macrophages in colorectal cancer. (2023)
  • 著者名/発表者名: Ozato Y, Kojima Y, Kobayashi Y, Hisamatsu Y, Toshima T, Yonemura Y, ...Mimori K.
  • 雑誌名: Cell Rep. 巻: 42(1) ページ: 111929.
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2022.111929.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Mutated genes on ctDNA detecting postoperative recurrence presented reduced neoantigens in primary tumors in colorectal cancer cases. (2023)
  • 著者名/発表者名: Nagayama S, Kobayashi Y, Fukunaga M, Sakimura S, Sugimachi K, Sasaki S, Masuda T, Mafune KI, Oshima M, Shibata T, Suzuki Y, Mimori
  • 雑誌名: Sci Rep 巻: 13(1) ページ: 1366
  • DOI: 10.1038/s41598-023-28575-3.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of the Minimum Combination of Serum microRNAs to Predict the Recurrence of Colorectal Cancer Cases. (2023)
  • 著者名/発表者名: Yoshikawa Y, Fukunaga M, Takahashi J, Shimizu D, Masuda T, Mizushima T, Yamada K, Mori M, Eguchi H, Doki Y, Ochiya T, Mimori K.
  • 雑誌名: Ann Surg Oncol. 巻: 30(1) ページ: 233-243.
  • DOI: 10.1245/s10434-022-12355-w.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular and clinicopathological differences between depressed and protruded T2 colorectal cancer. (2022)
  • 著者名/発表者名: Mochizuki K, Kudo SE, Kato K, Kudo K, Ogawa Y, Kouyama Y, Takashina Y, Ichimasa K, Tobo T, Toshima T, Hisamatsu Y, Yonemura Y, Masuda T, Miyachi H, Ishida F, Nemoto T, Mimori K.
  • 雑誌名: PLoS One. 巻: 17(10) ページ: e0273566
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0273566.
  • 査読あり
• [雑誌論文] PRKRIP1, A Splicing Complex Factor, Is a Marker of Poor Prognosis in Colorectal Cancer. (2022)
  • 著者名/発表者名: Ozato Y, Masuda T, Kobayashi Y, Takao S, Hisamatu Y, Toshima T, Yonemura Y, Uemura M, Eguchi H, Doki Y, Mori M, Mimori K.
  • 雑誌名: Anticancer Res. 巻: 42(10) ページ: 4701-4706.
  • DOI: 10.21873/anticanres.15974.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pan-cancer methylome analysis for cancer diagnosis and classification of cancer cell of origin. (2022)
  • 著者名/発表者名: Shimizu D, Taniue K, Matsui Y, Haeno H, Araki H, Miura F, Fukunaga M, Shiraishi K, Miyamoto Y, Tsukamoto S, Komine A, Kobayashi Y, Kitagawa A, Yoshikawa Y, Sato K, Saito T, Ito S, Masuda T, Niida A, Suzuki M, Baba H, Ito T, Akimitsu N, Kodera Y, Mimori K.
  • 雑誌名: Cancer Gene Ther. 巻: 29(5) ページ: 428-436
  • DOI: 10.1038/s41417-021-00401-w.
  • 査読あり
• [雑誌論文] GET4 is a novel driver gene in colorectal cancer that regulates the localization of BAG6, a nucleocytoplasmic shuttling protein. (2022)
  • 著者名/発表者名: Koike K, Masuda T, Sato K, Fujii A, Wakiyama H, Tobo T, Takahashi J,Motomura Y, Nakano T, Saito H, Matsumoto Y, Otsu H, Takeishi K, Yonemura Y, Mimori K, Nakagawa T.
  • 雑誌名: Cancer Sci. 巻: 113(1) ページ: 156-169
  • DOI: 10.1111/cas.15174.
  • 査読あり
• [学会発表] 急性胆嚢炎に対する腹腔鏡下胆嚢摘出までのETGBDの可能性 (2022)
  • 著者名/発表者名: 米村祐輔、戸島剛男、久松雄一、高橋純一
  • 学会等名: 第35回日本内視鏡外科学会