【研究領域課題番号】20K07633 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

膵癌 / メタボローム / 糖尿病 / スクリーニング / 膵臓癌 / 唾液 / 新規糖尿病

【研究成果の概要】

今年度は、データの精度を向上のため、サポート・ベクター・マシーンと定量的決定木Adtree (Alternative decision tree)の組み合わせにより、相関に関係なく幅広い変数を同時に考慮して、高精度に識別する数理モデルを開発した。データは複数に分割して多施設データを模擬した評価試験を行い、またデータ解析上での評価試験も多数行った。具体的には最初に同一検体を何度も測定し、測定装置におけるデータのバラつきを確認し、これらを仮想的にノイズとしてデータ付加し、それでも精度が劣化しにくいモデルを開発した。クロスバリデーション試験やブートストラップ検定も実施し、ノイズに強いロバストなモデルを構築した。
大規模検診センターにおける実臨床応用に向けて、本研究用検体採取キット（Salivachecker）の導入を行い、倫理上の問題、運用上（採取・保管・輸送・解析・精度・結果のフィードバック・患者のフォローアップ）に問題ない事を確認した。COVID-19の影響で、大規模スクリーニングの開始には至らなかったため、次年度には膵癌のハイリスクグループである糖尿病患者を中心に大規模スクリーニングを開始すべく準備を進めている。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2020-04-01 - 2025-03-31

【配分額】4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)

【研究領域課題番号】19K10304 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

口腔癌 / スクリーニング / 唾液 / サリバオミクス / 代謝物 / タンパク質 / 口腔細菌叢 / 口腔がん / RNA

【研究成果の概要】

本研究は、唾液中のタンパク質、代謝物、そして口腔細菌叢を網羅的に測定・解析（サリバオミクス解析）することで、口腔癌患者と健常者とを高精度に判別することができる唾液中の物質・菌叢を同定することを目的とした。そして唾液を用いた口腔癌のスクリーニング検査を確立することを最終的な目的とした。本研究期間に口腔癌患者100名と健常者100名から安静時唾液を採取し、それらの唾液中に含まれる代謝物、タンパク質、口腔細菌叢を測定・解析した。本研究により、口腔癌患者と健常者で有意に異なり、かつ高精度な判別能を有する6種類のタンパク質、12種類の代謝物、そして6種類の口腔細菌叢を同定することができた。

【研究の社会的意義】

口腔癌のスクリーニング検査として確立している検査は、視診・触診のみである。しかしながら視診・触診の精度は検診医の経験によるところが大きいため、経験に寄らない客観的な検査が望まれている。本研究は、これまで経験に頼るしかなかった口腔癌のスクリーニング検査を、非侵襲性に優れた唾液を用いて行うことができる可能性を有している。さらに本研究は、これまで単一の系統で行われていたオミクス解析を複数の系統で行うサリバオミクス解析を行っており、これまでよりも高精度なスクリーニングができる可能性が高い。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31

【配分額】4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)

【研究領域課題番号】18K07262 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

膵癌 / メタボローム / スクリーニング / 定量的決定木 / new onset diabetis / 唾液 / 早期診断

【研究成果の概要】

今年度は、データの精度を向上のため、サポート・ベクター・マシーンと定量的決定木Adtree (Alternative decision tree)の組み合わせにより、相関に関係なく幅広い変数を同時に考慮して、高精度に識別する数理モデルを開発した。データは複数に分割して多施設データを模擬した評価試験を行い、またデータ解析上での評価試験も多数行った。具体的には最初に同一検体を何度も測定し、測定装置におけるデータのバラつきを確認し、これらを仮想的にノイズとしてデータ付加し、それでも精度が劣化しにくいモデルを開発した。クロスバリデーション試験やブートストラップ検定も実施し、ノイズに強いロバストなモデルを構築した。
大規模検診センターにおける実臨床応用に向けて、本研究用検体採取キット（Salivachecker）の導入を行い、倫理上の問題、運用上（採取・保管・輸送・解析・精度・結果のフィードバック・患者のフォローアップ）に問題ない事を確認した。COVID-19の影響で、大規模スクリーニングの開始には至らなかったため、次年度には膵癌・乳癌のハイリスクグループを中心に大規模スクリーニングを開始すべく準備を進めている。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2018-04-01 - 2023-03-31

【配分額】4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)

【研究分野】外科系歯学

【研究領域課題番号】17K11897 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

唾液 / 口腔癌 / 口腔潜在性悪性疾患 / 代謝物 / タンパク質 / 類似病変 / スクリーニング / 多層オミックス解析 / 口腔がん / 口腔前癌病変 / 口腔癌類似病変 / 口腔前癌病変類似病変 / メタボロミクス / プロテオミクス / トランスクリプトミクス / マルチオミックス

【研究成果の概要】

口腔癌・口腔潜在的悪性疾患をそれらの類似病変患者からスクリーニングする唾液中の物質を探索することを目的とした。対象者は、口腔癌患者56名、口腔潜在的悪性疾患患者（白板症患者29名、口腔扁平苔癬患者26名）、そしてそれらの類似病変患者（重度歯周炎患者40名、中程度の歯周炎患者40名）を対象とした。キャピラリー電気泳動・質量分析装置と液体クロマトグラフィー・質量分析装置を用いて、唾液中の代謝物とタンパク質の網羅的測定を行った。オルニチン、スペルミン、スペルミジンは口腔癌・口腔潜在的悪性疾患患者と類似病変患者とで有意に異なっていた。そしてその組み合わせは、80％を超える判別能を有していた。

【研究の社会的意義】

唾液は非侵襲に取得できるため、疾患検査が確立すれば医療機関以外でも採取・検査が可能となり、応用範囲が非常に広い。本研究では唾液中のオルニチン、スペルミン、スペルミジンなどが、口腔癌・口腔潜在的悪性疾患患者とそれらの類似疾患患者とでは大きく異なることを明らかにし、また高い判別能を有することを明らかにした。これまで口腔癌や口腔潜在的悪性疾患をスクリーニングする方法は、視診と触診であり、それらの方法は歯科医師の経験によって大きく精度が異なっていた。唾液中の物質を用いて、口腔癌や口腔潜在的悪性疾患をスクリーニングできれば、非侵襲的で簡便そして客観的で高精度な検査になりうる。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31

【配分額】4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)

【研究分野】外科系歯学

【研究領域課題番号】16K11742 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

唾液 / 口腔癌 / 口腔前がん病変 / スクリーニング / バイオマーカー / マルチオミックス / マルチオミックス解析 / タンパク質 / 代謝物 / RNA / 口腔がん / 口腔前癌病変 / メタボロミクス / プロテオミクス / トランスクリプトミクス

【研究成果の概要】

本研究では、口腔癌患者および口腔癌の前段階である口腔前がん病変患者の唾液中の様々な物質に着目し、健常者・非口腔癌患者・非口腔前がん患者との違いを明らかにすることを目的とした。またそれらを用いて、口腔癌・口腔前がん病変を健常者から高精度にスクリーニングするバイオマーカーを発見することを目的とした。唾液中の代謝物は、約50種類、また唾液中のタンパク質は約140種類が、口腔癌・口腔前がん病変患者と健常者・非口腔癌患者・非口腔前がん病変患者で大きく異なっていることを明らかにした。またそれらを組み合わせることで、高精度に口腔癌・口腔前がん病変患者をスクリーニングできる可能性を明らかにした。

【研究の社会的意義】

本研究では、唾液中の代謝物およびタンパク質が口腔癌および口腔前がん病変患者と健常者・非口腔癌患者・非口腔前がん病変患者で異なることを明らかにした。またこれらの物質を組み合わせることで、高精度に口腔癌・口腔前がん病変を対照者から判別することができることも明らかにした。
口腔癌・口腔前がん病変は、直視できる口腔内の病変であり、容易に検出できると考えられがちではあるが、実際の病態は多種多様であり、専門医であっても判別に苦慮する症例も少なくない。本研究によって、非侵襲性かつ簡便性に優れた唾液検査が実用化すれば簡便なスクリーニング方法として普及し、口腔癌・口腔前がん病変の早期発見に寄与できる可能性が高い。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31

【配分額】4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)

【研究分野】消化器外科学

【研究領域課題番号】26462027 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

大腸腺腫 / 大腸癌 / 診断 / 唾液 / 尿 / メタボローム / 血清 / スクリーニング / 大腸腫瘍

【研究成果の概要】

唾液のメタボロームの分析の結果、健常者と大腸癌患者では１５種類、ポリープ患者では１８種類に有意差を認めた。一方で、ポリープと癌の患者では一種類のみの有意差が確認された。N１-Acetylspermidin に着目すると、大腸癌患者、ポリープの患者においても感度と特異度において非常に優れていた。癌のスクリーニングを目的とした研究であり、健常者に対し、大腸癌とポリープをもつ疾患群として解析を行ったところ、AUC＝0.848で癌単独と比べ、より優れた検出力が得られた。
この結果より現状での便潜血検査では検出できない可能性のある早期癌や、前癌病変であるポリープの存在を検出できる可能性が高いと考えられる

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2014-04-01 - 2018-03-31

【配分額】4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)