Metabolomic analysis for the mechanisms of treatment resistance during neoadjuvant chemoradiotherapy in patients with pancreatic adenocarcinoma

2018 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K07298
• Research Institution: Kagawa University
• Principal Investigator: 岡野 圭一 香川大学, 医学部附属病院, 准教授 (20314916)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 曽我 朋義 慶應義塾大学, 環境情報学部(藤沢), 教授 (60338217)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 膵癌 / 術前治療 / メタボローム解析 / 遺伝子解析 / 浸潤性膵管癌 / 治療抵抗性 / 個別化医療

Outline of Annual Research Achievements

膵癌の術前治療抵抗性の病態を代謝という面よりアプローチし、メタボローム解析と遺伝子解析により解明する目的で研究を行っている。
①組織学的効果判定の再評価:　術前短期間化学放射線療法の第Ⅰ/Ⅱ相試験で切除した症例のプレパラートを病理医と再評価して組織学的治療効果判定（Evans分類）でGradeⅠ(癌の膵体残存量が90％以上) /GradeⅡa (10-50%)/Ⅱb (51-90%)/Ⅲ(10%未満)/Ⅳ(0%）にグループ分けを行った。
②膵癌組織のメタボローム解析：術前短期間化学放射線療法の第Ⅰ/Ⅱ相試験で切除した30症例と手術先行切除例19例の腫瘍部・非腫瘍部のCE-MS法によるメタボローム解析を終了した。
現在、得られた結果をもとに、正常組織と癌組織間で有意に変動する代謝産物、代謝経路を調べている。イオン性、中性代謝産物および中性脂質、リン脂質の代謝産物のデータを統計解析、パスウェイ解析を行うことによって、正常組織に比べて膵癌組織で有意に変動する代謝産物を明らかにすると共に、治療抵抗性の腫瘍と治療に反応した腫瘍との癌代謝の相違を検討している。
現在までに術前治療の有無、治療効果の有無の比較検討においてコリン代謝経路に有意な差が認められることを発見した。この変化に着目して詳細な検討を進めている。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初の予定通り、CE-MSによるメタボローム解析を用いて膵がん代謝産物の変化を網羅的に測定した。臨床情報を元に術前治療あり・なし、治療効果あり・なしなどの各々の群での比較を行う事により、様々な代謝の変化が明らかになりつつある。
これらの多くは現在までに報告されていない知見である。

Strategy for Future Research Activity

今後は予定通り、代謝・癌関連遺伝子解析に進む。
凍結組織サンプルならびにパラフィン包埋切片を用いて遺伝子変異をシークエンス解析で評価する。凍結組織サンプルでは、フェノール・クロロホルム法でgDNAを抽出する。PCR法でターゲットとする遺伝子をエクソン毎に増幅させた後，ユニバーサル・プライマー（M13）を用いてDNA塩基配列受託解析を利用する。対象とする候補遺伝子としては、膵癌に関与する3大遺伝子（p16, P53, SMAD4）とMYC遺伝子を解析する。
これらの成果をもとに予後・RECIST分類・EVANS分類との関連性を検討し、治療抵抗性のメカニズムを解明する。

Causes of Carryover

メタボローム解析に要すると予測していた消耗品を含めた物品費用に関して、共同研究施設である慶応義塾大学先端研究所が分担金配分等で研究遂行することが可能であったために、大幅な減額が出来た。
また、実験助手として準備していた人件費は大学院生の協力により不要となった。
これらの費用は、次年度の遺伝子解析をタカラバイオに外注することになり、使用額の大幅な増額が予測され、それに用いる予定としている。