2023 年度実施状況報告書

体液サンプルを材料とした革新的イオン化質量分析法による新規がん診断システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号	23K18318
研究機関	自治医科大学
研究代表者	佐田尚宏自治医科大学, 医学部, 教授 (20261977)
研究分担者	北山丈二自治医科大学, 医学部, 教授 (20251308) 佐久間康成自治医科大学, 医学部, 教授 (10296105) 原尾美智子自治医科大学, 医学部, 准教授 (10387805) 西野宏自治医科大学, 医学部, 教授 (50245057) 藤村哲也自治医科大学, 医学部, 教授 (50376448) 相澤健一自治医科大学, 医学部, 准教授 (70436484) 寺谷工自治医科大学, 医学部, 講師 (70373404) 木村有希自治医科大学, 医学部, 助教 (30721609)
研究期間 (年度)	2023-06-30 – 2025-03-31
キーワード	がん診断 / 体液 / 質量分析 / 悪性度
研究実績の概要	従来の生検組織を用いたがん診断は、被験者にとって苦痛とリスクを伴う一方、腫瘍組織の一部しか採取できないため、断片的な情報しか検出できない。一方、体液サンプルには腫瘍由来の様々な分子が含まれており、腫瘍のプロファイルを網羅的に俯瞰できるという特徴があり、治療薬の選択や奏効の判定などにも広く応用できる。そこで、本研究では最近開発された探針エレクトロスプレーイオン化PESI/MS/MS法を用いて様々ながん患者由来の体液サンプル中のオミクス（プロテオーム・メタボローム）解析を行い、得られたスペクトルから癌患者と非癌患者の識別に寄与するマーカーピークの抽出、判別モデルの作成を行う。また、これらの分子情報とそれぞれの癌患者の臨床病理学的因子・予後と比較検討することによって、がんの存在、悪性度、抗癌剤感受性などの臨床診断に有用な因子を同定することを目的とする。令和6年3月、学内倫理審査委員会による承認が得られ、現在、解析に用いる体液サンプルの採取を開始しているところである。現時点で、口腔内に発生する扁平上皮癌や唾液腺癌由来の唾液、乳癌患者の乳汁や細針での細胞診で得られるサンプル、膵管内乳頭粘液性腫瘍（IPMN）や粘液産生膵腫瘍（MCN）患者の胆汁、膵液、尿路上皮癌、前立腺癌患者由来の尿、腹膜播種患者の腹水、腹腔内液をターゲットとして、対象患者由来のサンプルとともにまず各3例づつ採取し、MS/MS解析を行い、得られたスペクトルに対し単変量解析および多変量解析を行うことにより，癌患者と非癌患者の識別に寄与するマーカーピークの抽出を行い、量悪性を判別するモデルの作成を試みる。そのモデルを用いて癌の存在診断を行い、迅速病理及び永久病理診断と比較することにより質量分析法によるがん診断の正確性の評価を行う予定である。
現在までの達成度 (区分)	現在までの達成度 (区分) 3: やや遅れている理由採択が決定後すみやかに学内倫理審査委員会による審査に諮ったが、その手続きに時間を要し、実施許可が得られたのが令和6年3月になった。したがって、解析を行うための十分な数のサンプルが得られていない。質量分析を行う測定系は他の研究で動いており、質の高い試料が得られ次第解析を行うことが可能である。
今後の研究の推進方策	口腔内に発生する扁平上皮癌や唾液腺癌由来の唾液、乳癌患者の乳汁や細針での細胞診で得られるサンプル、膵管内乳頭粘液性腫瘍（IPMN）や粘液産生膵腫瘍（MCN）患者の胆汁、膵液、尿路上皮癌、前立腺癌患者由来の尿、腹膜播種患者の腹水、腹腔内液をターゲットとして、対象患者由来のサンプルとともにまず各3例づつ採取し、MS/MS解析を行い、得られたスペクトルに対し単変量解析および多変量解析を行うことにより，癌患者と非癌患者の識別に寄与するマーカーピークの抽出を行い、量悪性を判別するモデルの作成を試みる。そのモデルを用いて癌の存在診断を行い、迅速病理及び永久病理診断と比較することによりPESI-MSによる診断の正確性の評価を行う。次のステップとして、良好な成績が得られた癌腫に焦点を絞って、サンプル採取をすすめ、その臨床病理学的因子との関連性、化学療法に対する感受性や予後と関連する因子を抽出する。
次年度使用額が生じた理由	採択が決定後すみやかに学内倫理審査委員会による審査に諮ったが、その手続きに時間を要し、実施許可が得られたのが令和6年3月になり、予定していた十分な数のサンプルが得ることができなかった。したがって、本年度はサンプルの保管準備の機器の購入と質量分析を行う測定系の維持、管理にのみ使用することになり、余剰分は次年度に、質量分析用の試薬の購入、機器のメンテナンス費用、成果発表の際の旅費等に使用する予定である。