2017 Fiscal Year Annual Research Report

包括的統合的アプローチによる日本人早期膵癌の高精度診断の具現化

Research Project

Project/Area Number	15H05791
Research Institution	Osaka University
Principal Investigator	森正樹大阪大学, 医学系研究科, 教授 (70190999)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	土岐祐一郎大阪大学, 医学系研究科, 教授 (20291445) 永野浩昭山口大学, 大学院医学系研究科, 教授 (10294050) 石井秀始大阪大学, 医学系研究科, 特任教授(常勤) (10280736) 三森功士九州大学, 大学病院, 教授 (50322748) 杉本昌弘慶應義塾大学, その他の研究科, 講師 (30458963) 落谷孝広国立研究開発法人国立がん研究センター, 研究所, 分野長 (60192530)
Project Period (FY)	2015-05-29 – 2020-03-31
Keywords	早期膵癌 / バイオマーカー / 環境因子 / 遺伝子的多型因子
Outline of Annual Research Achievements	膵癌の治療成績向上のためには「早期診断」が極めて重要であり、そのためには新規バイオマーカー開発による早期診断と適切な医療介入が重要である。ところが現実的な問題として、早期（ステージⅠ）膵癌の状態で発見される症例は極めて少なく、早期膵癌を対象とする研究は困難であった。そこで本研究では、オールジャパン体制で戦略的・体系的に早期膵癌症例を30例以上集積し高精度に解析することを目標とした。バイオマーカー探索研究では、腫瘍関連因子（T）である末梢血・唾液中のバイオマーカー（循環・分泌されるmicroRNAとExosome、分岐鎖アミノ酸等の生理活性物質）の同定が重要であることは言うまでもないが、日常生活環境からみたハイリスク因子（環境因子）と遺伝子多型からみたハイリスク因子（遺伝子的多型因子）を総合して俯瞰的に観察することが極めて重要である。そこで本研究では、膵癌症例を扱う全国のhigh volume centerからの早期膵癌症例を収集し、臨床検体（血液、唾液、尿）、生活習慣アンケート、ゲノム情報（単核球）を高精度に収集することを目的の第一段階とした。これまでの症例集積状況は2018年1月までの28ヶ月で141症例のステージⅠ膵癌の可能性のある症例（対象候補症例）に対して検体回収に出動した。その結果、病理学的に通常型膵癌でありしかもステージⅠAであることが確定した症例が累計で26例であった。また、画像検査では見逃されることの少なくない小型膵癌（2cm以下、膵癌取扱い規約によるTS1）であることが病理学的に確定された症例は累計で49例であった。これまでに回収した症例の中には、本中間報告書作成時点で病理学的診断が完了していない症例もあるため、実際にはステージⅠA膵癌症例数および小型膵癌症例はさらに多い見込みである。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 症例集積開始より28ヶ月にてステージⅠA膵癌が既に26例集積され、小型膵癌が既に49例集積されており、症例集積は当初の予定通りまたはそれ以上に順調に進んでいると判断する。また、収集した検体のうち初期の術前および術後血清（20症例、40サンプル）を用いて、検体の品質チェックおよび初期解析として、マイクロRNA（miRNA）の網羅的解析を施行したPrincipal Component Analysis (PCA)によりmiRNA発現のoverviewしたところ、症例間の差異よりも術前／術後間の差異が大きいことが明らかとなった。末梢血での早期膵癌のマーカーを同定するため、術前血清と術後血清で発現量が異なるmiRNAを網羅的に解析したところ、多くのmiRNAの発現は術後に低下しており、そのうち発現量が2倍以上で有意差（p<0.05）を持って発現量が変化しているmiRNAは190であった。今回解析した20症例のうち、病理学的にステージⅠAであることが確定している3例に共通して術前／術後の発現が有意に変化しているmiRNAは11個であった。11個のうち4個は切除術後に有意に上昇し、7個は有意に低下していた。また、小膵癌（2cm以下）の症例は本解析の中に8例含まれており、これら8例で術後に有意に変化していたmiRNAは30個であった。これら30個のmiRNAの中にはステージⅠAの症例で選択された11個のmiRNAは全て含まれていた。これらのほとんどのmiRNAの発現量は進行膵癌でも同様に変化することが明らかとなり、このmiRNAの手術前後の変化は、早期膵癌から進行膵癌までの広い範囲でマーカーとして使用できる可能性が示唆された。
Strategy for Future Research Activity	初期の収集標本を用いて、早期膵癌診断に用いることができる可能性がある候補miRNAが複数同定された。しかし現時点では症例数が少なく絞り込みができない状況である。そこで今後は更に症例数を増やし、discovery phaseおよびvalidation phaseの二段階で候補miRNAの同定と確認を行う予定としている。また同時に、収集した検体のメタボロミクス解析も進めてゆく予定である。こちらについても、これまでに収集標本は十分に解析に耐えうる品質を有していることが確認できている。さらには、当初の計画に則り、日常生活環境からみたハイリスク因子（環境因子）と遺伝子多型からみたハイリスク因子（遺伝子的多型因子）を総合して俯瞰的に解析する予定である。この解析のために末梢血単核球も収集しており、DNAの解析も開始する予定としている。また、本研究の全国調査により、これまで未知であった日本人の早期膵癌の全体像が少しずつ明らかになってきた。すなわち、これまで単に早期膵癌と把握されながら詳細が不明であった「ステージ１症例」や「ステージ１をわずかに越しているが2cm以下の症例」の区別や、「通常型膵癌」と「膵癌であるが組織型が少々異なる症例」などの多彩な病態が分子レベルで明らかになってきている。本研究の進捗により、(1)さらなる症例の蓄積、（2）他の中大規模研究との融合、（3）バンク化、（4）継続的な調査など、これらの必要性が強く認識された。