循環腫瘍細胞を用いた多発肺癌と肺内転移の新たな鑑別システムの開発

2013 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 25462192
• Research Institution: University of Occupational and Environmental Health, Japan
• Principal Investigator: 岩田 輝男 産業医科大学, 医学部, 助教 (00435124)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 田中 文啓 産業医科大学, 医学部, 教授 (10283673) ; 浦本 秀隆 産業医科大学, 医学部, 准教授 (90389445)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: 肺癌 / 循環腫瘍細胞 / 多発肺癌 / 肺内転移

Research Abstract

現在の臨床病理学的基準での多発肺癌と肺内転移の鑑別は正確性に欠けるため、本研究では末梢血液中の循環腫瘍細胞（CTC）に着目し、検出数とそのgenotype解析を用いて正確な鑑別法を樹立することを目標に実験を行っている。
今年度は、現段階でCTC測定の「標準」とされるCellSearch Systemを用いて、臨床的に多発肺癌もしくは肺癌の肺内転移の疑いで手術を施行する症例のCTCをprospectiveに測定中である。並行して、検出感度や再現性向上を目指して新しく開発したCTC-Chipを用いての比較検討を行った。CellSearchが抗上皮細胞接着因子（EpCAM）抗体による免疫磁気分離で上皮由来の腫瘍細胞を捕捉するのに対し、CTC-Chipは抗EpCAM抗体により上皮性細胞をChip上に捕捉する。まずは蛍光標識した肺癌細胞株を用いてCTC-chipによる捕捉率を確認した。細胞懸濁液のチップ通過流速等の条件や至適検出条件を検討し、捕捉率や再現性の向上のため、CTC-chipの更なる改良に取り組んだ。これまでのところ蛍光標識した肺癌細胞株を用いての捕捉実験ではCellSearchと同程度の回収率を認めた。実際の臨床検体では、血球細胞と区別するために上皮性細胞骨格のサイトケラチン、Hoechstによる核染色及びCD45の蛍光免疫染色を行い、サイトケラチン陽性で核を内包し、かつCD45陰性の細胞をCTCとした。
CTC-Chipで捕捉した細胞は、Chip表面より細胞を溶解してDNAを抽出し、遺伝子解析を行うことが可能であった。

Current Status of Research Progress

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

Reason

CTCの自動化検出システムである“CellSearch”を用いたCTCテストは、乳癌・大腸癌・前立腺癌のバイオマーカーとして米国では既に臨床使用されている。従ってCellSearchの条件検討は不要で、装置と試薬キットがあればすぐに臨床検体のCTC測定が可能である。本研究ではこれをreferenceとして新しいデバイス“CTC-Chip”の有用性を確認した。さらにChipに捕捉された細胞の遺伝子解析により多発肺癌と肺内転移の識別への有用性が期待される。

Strategy for Future Research Activity

臨床的に多発肺癌、もしくは肺癌の肺内転移が疑われ、手術を施行する症例の蓄積をprospectiveに行っていき、肺癌の進行度や転移状態とCTCの相関関係に関し解析を加えていく。さらに、補足した循環腫瘍細胞の生物学的解析をすすめる予定である。捕捉されたCTCからDNA/RNA抽出や、遺伝子変異/発現異常解析、具体的には、EGFR, K-ras, EML4-ALK のgenotypeを解析し原発巣のgenotypeとの相関関係を解析する作業を行っていく。また、それぞれの遺伝子変異に個別の治療薬 (Gefitinib, Erlotinib, Crizotinib) が臨床的に使用された場合、その効果について原発巣とCTCのgenotypeが効果予測因子として有益か否かを検討していく。また、CTCの補足数と肺内転移や再発との関係を解析し、予後予測因子としての有用性を検討し、化学療法や補助化学療法の適応決定に有益か否かを明らかにしていく。肺癌において肺内転移では、多発肺癌と比しCTCは多いことが予測される。また、CTCの遺伝子変異の有無及び変異部位に関しては原発巣の特性を反映していることが予想され、その遺伝子変異のみならず、2nd mutation (耐性遺伝子変異であるT790MやMet amplification) の検出を可能とし、分子標的薬や化学療法のregimen決定に有益な検査方法の樹立を目指す。また、実際に治療がなされた場合、その効果判定のbiomarkerとしてCTCが有益か否かの時系列での評価を加えていく。

Research Products

• [Journal Article] Frequency of EGFR mutations in Bangladeshi patients with adenocarcinoma of the lung. (2014)
  • Author(s): Shakib R, Kondo N, Yoneda K, Takuwa T, Hashimoto M, Orui H, Okumura Y, Tanaka F, Kumamoto K, Mostafa M, Chowdhury G, Haque A, Hasegawa S.
  • Journal Title: Int J Clin Oncol Volume: 19 Pages: 45-9
• [Journal Article] A feasibility study of induction pemetrexed plus cisplatin followed by pleurectomy/ decortication aimed at macroscopic complete resection for malignant pleural mesothelioma. (2013)
  • Author(s): Shimokawa M, Hasegawa S, Fukuoka K, Okada M, Yokoi K, Tanaka F, Yamanaka T, Daimon T, Nakano T.
  • Journal Title: Jpn J Clin Oncol Volume: 43 Pages: 575-8
  • DOI: 10.1093/jjco/hyt035
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Clinical significance of the frequency of regulatory T cells in regional lymph node lymphocytes as a prognostic factor for non-small-cell lung cancer. (2013)
  • Author(s): Hanagiri T, Shigematsu Y, Shimokawa S, Takenaka M, Oka S, Chikaishi Y, Nagata Y, Iwata T, Uramoto H, So T, Tanaka F.
  • Journal Title: Lung Cancer Volume: 81 Pages: 475-9
  • DOI: 10.1016/j.lungcan.2013.07.001
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Cancer/testis antigen expression as a predictor of epidermal growth factor receptor mutation and prognosis in lung adenocarcinoma. (2013)
  • Author(s): Baba T, Shiota H, Kuroda K, Shigematsu Y, Ichiki Y, Uramoto H, Hanagiri T, Tanaka F
  • Journal Title: Eur J Cardiothorac Surg Volume: 43 Pages: 759-64
  • DOI: 10.1093/ejcts/ezs426
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Preoperative embolization followed by palliative therapy for patients unable to undergo the complete removal of a chronic expanding hematoma - a case report. (2013)
  • Author(s): Kuwata T, Uramoto H, Tanaka F.
  • Journal Title: Asian J Surg Volume: 36 Pages: 40-2
  • DOI: 10.1016/j.asjsur.2012.06.006
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Prognostic implications of human leukocyte antigen class I expression in patients who underwent surgical resection for non-small cell lung cancer. (2013)
  • Author(s): Hanagiri T, Shigematsu Y, Kuroda K, Baba T, Shiota H, Ichiki Y, Nagata Y, Yasuda M, Uramoto H, So T, Takenoyama M, Tanaka F
  • Journal Title: J Surg Res Volume: 181 Pages: 57-63
  • DOI: 10.1016/j.jss.2012.07.029
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Intrapleural chemotherapy improves the survival of non-small cell lung (2013)
  • Author(s): Baba T, Uramoto H, Kuwata T, Takenoyama M, Chikaishi Y, Oka S, Nagata Y, Shigematsu Y, Shimokawa H, Nakagawa M, So T, Hanagiri T, Tanaka F.
  • Journal Title: Surg Today Volume: 43 Pages: 648-53
  • DOI: 10.1007/s00595-012-0281-y
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Serum level of osteopontin as a prognostic factor in patients who underwent surgical resection for non-small-cell lung cancer. (2013)
  • Author(s): Takenaka M, Hanagiri T, Shinohara S, Yasuda M, Chikaishi Y, Oka S, Shimokawa H, Nagata Y, Nakagawa M, Uramoto H, So T, Yamada S, Tanaka F.
  • Journal Title: Clin Lung Cancer Volume: 14 Pages: 288-94
  • DOI: 10.1016/j.cllc.2012.09.005
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Discriminative features of thin-slice CT for peripheral intrapulmonary lymph nodes. (2013)
  • Author(s): Takenaka M, Uramoto H, Shimokawa H, So T, Hanagiri T, Aoki T, Tanaka F.
  • Journal Title: Asian J Surg Volume: 36 Pages: 69-73
  • DOI: 10.1016/j.asjsur.2012.11.005
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Association of EGFR mutation or ALK rearrangement with expression of DNA repair and synthesis genes in never-smoker women with pulmonary adenocarcinoma (2013)
  • Author(s): Uramoto H, Tanaka F
  • Journal Title: Cancer Volume: 119 Pages: 2660
  • DOI: 10.1002/cncr.28095
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Angiogenesis of lung cancer utilizes existing blood vessels rather than developing new vessels using signals from carcinogenesis (2013)
  • Author(s): Uramoto H, Yamada S, Tanaka F
  • Journal Title: Anticancer Res Volume: 33 Pages: 1913-6
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 左残肺全摘中のPA根部からの出血 (2013)
  • Author(s): 岩田輝男, 名部祐介, 門司祥子, 平良彰浩, 竹中 賢, 近石泰弘, 岡 壮一, 平井文子, 岩浪崇嗣, 永田好香, 下川秀彦, 宗 知子, 浦本秀隆, 田中文啓
  • Organizer: 第3回Graham Peaarson Cooper Patterson conference
  • Place of Presentation: ホテル白菊、別府
  • Year and Date: 20131130-20131130
• [Presentation] 肺癌 (2013)
  • Author(s): 岩田輝男
  • Organizer: 院内がん専門看護師講演
  • Place of Presentation: 小倉記念病院
  • Year and Date: 20131003-20131003
• [Presentation] VATS縦隔リンパ節生検における器具の工夫 (2013)
  • Author(s): 岩田輝男, 藤本拓也, 福山啓太, 野田智宏, 下池典広, 多田誠一郎, 前川久継, 吉本裕紀, 藤川高久, 安部俊弘, 田中 明
  • Organizer: 4th 北九州 Chest surgical forum
  • Place of Presentation: TKP小倉シティセンター
  • Year and Date: 20130713-20130713
• [Presentation] 呼吸器外科周術期管理について (2013)
  • Author(s): 岩田輝男
  • Organizer: 院内講演
  • Place of Presentation: 小倉記念病院
  • Year and Date: 20130702-20130702
• [Presentation] 難治性気管狭窄に対し気管管状切除術を施行した1例 (2013)
  • Author(s): 岩田輝男, 竹中 賢, 近石泰弘, 岡 壮一平井文子, 岩浪崇嗣, 永田好香,下川秀彦 宗 知子, 浦本秀隆, 花桐武志, 田中文啓
  • Organizer: 第3回福岡胸部外科疾患研究会
  • Place of Presentation: 博多
  • Year and Date: 20130629-20130629
• [Presentation] 左膿胸及び左荒蕪肺に対し一期的に左下葉切除と広背筋による膿胸腔充填を施行した1例 (2013)
  • Author(s): 岩田輝男, 松本崇秀, 名部祐介, 門司祥子, 平良彰浩, 竹中 賢、 近石泰弘, 岡 壮一, 永田好香, 下川秀彦, 中川 誠, 浦本秀隆, 宗 知子, 花桐武志, 田中 文啓
  • Organizer: 第30回日本呼吸器外科学会総会
  • Place of Presentation: 名古屋国際会議場
  • Year and Date: 20130509-20130510
• [Presentation] 放射線治療後の超高齢心不全腎不全合併肺癌に肺動脈形成術施行し切除し得た1例 (2013)
  • Author(s): 岩田輝男, 松本崇秀, 名部祐介, 門司祥子, 平良彰浩, 竹中 賢、 近石泰弘, 岡 壮一, 永田好香, 下川秀彦, 中川 誠, 浦本秀隆, 宗 知子, 花桐武志, 田中 文啓
  • Organizer: 第30回日本呼吸器外科学会総会
  • Place of Presentation: 名古屋国際会議場
  • Year and Date: 20130509-20130510
• [Presentation] 右上葉肺癌気管支浸潤と炎症性気道狭窄に対して右上中葉管状切除術を施行した1例 (2013)
  • Author(s): 岩田輝男, 松本崇秀, 名部祐介, 門司祥子, 平良彰浩, 竹中 賢、 近石泰弘, 岡 壮一, 永田好香, 下川秀彦, 中川 誠, 浦本秀隆, 宗 知子, 花桐武志, 田中 文啓
  • Organizer: 第30回日本呼吸器外科学会総会
  • Place of Presentation: 名古屋国際会議場
  • Year and Date: 20130509-20130510
• [Book] 肺癌 (2013)
  • Author(s): 岩田輝男, 桑田泰治, 岩浪崇嗣, 浦本秀隆, 田中文啓
  • Total Pages: 25-8
  • Publisher: 日本肺癌学会
• [Book] 日本呼吸器外科学会雑誌 (2013)
  • Author(s): 門司祥子, 岩田輝男, 宗 知子, 浦本秀隆, 花桐武志, 田中文啓
  • Total Pages: 817-21
  • Publisher: 日本呼吸器外科学会