課題番号：２６指１１７研究課題名 ：代謝・免疫異常に関わる臨床的因子及び組織の遺伝子発現解析による食道手術ハイリ
スク症例の検討
主任研究者名 ：山田和彦
分担研究者名 ：河村由紀
キーワード
研究成果

：食道癌、ハイリスク、DNA メチル化：①論文：関連したデータの一部は基礎研究や臨床課題で多数論文されている（計１４本）。臨床的には特に食道切除後に頻発する術後頻脈に対する Landiolol hydrochloride は有用であることを報告した。（Mori K, Yamada K et al） また研修医 2 年生である荒武俊伍君からは重度心合併症を有する食道切除術の管理という論文タイトルで論文受理された。他ハイリスクである食道サルベージ手術のデータに関しても共著者として参加した。
②学会発表：食道癌手術の周術期の成績について後向きに検討し、特に全身合併症を有する症例での成績を中心に学会発表を行った。第 69 回日本消化器外科学会総会では、『Clavien-Dindo 分類を用いたハイリスク食道切除症例とは?』の演題（パネルデスカッション）で、食道癌切除症例から、術前のデータ、全身合併症の程度による術後合併症の発生に有意な術前因子の検出を試みた。第 68 回日本食道学会では『糖尿病の存在と食道癌手術の影響』の演題で、糖尿病の存在が食道癌の周術期治療にどのように影響しているかを報告した。糖尿病の存在は術前より心臓や肝、腎に影響を及ぼしており、術後は合併症全体と縫合不全に大きな影響を示していた。また、糖尿病以外の全身合併症も同時に有する場合、Clavien-Dindo 分類 V の大きな合併症を起こしやすいことが判明した。この場合、リスクを十分に把握した上で、２期分割や縮小手術を選択すべきと考察した。第 67 回
日本胸部外科学会では『術前肝疾患の存在と食道癌手術の影響』（ワークショップ）の演題で、食道癌における肝疾患の存在について発表した。その他にも共同演者として、研修医やレジデントにハイリスク食道癌症例の検討の発表（心疾患やサルベージ他）をしてもらっている。
③ハイリスク食道癌症例での他科にまたがるカンファレンスを不定期ではあるが、開催している。症例１：食道気管瘻を有する根治的化学放射線後の食道切除、広背筋充填を施行した症例、症例２：活動性肺結核の治療後の食道サルベージ手術症例。今後さらに拡大してパラメディカルを含めた周術期治療チームの結成にむけて会合を行っている。リハビリテーション部門とは食道癌切除後の嚥下に関係する discussion を継続しており、術後の食事開始後の栄養内容に関して２パターンの食事内容を開始して前向きに検討している。これらの内容は今秋の国立病院学会で報告予定である。さらに、主任研究者自ら栄養サポートチーム(NST)に入り、食道癌症例だけではなく、消化器外科、消化器内科の症例にまで幅を広げて他科にまたがる栄養指導を行っている。
④食道手術での切除材料を用いて、ハイリスクに至る分子機序解明を行った。加齢性変化等のハイリスク要因はエピジェノミッ
ク修飾を介して遺伝子発現の変化をもたらしていると考えられるので、次世代シークエンサーを用いたトランスクリプトーム解
析と平行してメチローム解析を施行した。網羅的遺伝子発現解析、DNA メチル化解析データをバイオインフォマティックス解析により統合した結果、食道扁平上皮癌においては DNA メチル化亢進により正常な重層扁平上皮に発現するデスモソーム関連分子
periplakin (PPL)の発現がエピジェネティックに転写抑制されることを見出した。食道粘膜有棘層に見られるデスモソームが発達した細胞間接着構造は、食物嚥下時等にかかる機械的刺激への耐性に寄与していると考えられているが、PPL を食道扁平上皮癌細胞に強制発現すると、導入前には殆ど見られないデスモソーム様構造が認められる様になり、培養時に細胞が重層化した。
細胞外マトリックスへの接着性亢進、移動性低下も同時に認められ、これらのエピジェネティック異常は悪性形質の獲得にも関与が示された(Otsubo T, Yamada K, Kawamura YI,et al. Cancer Medicine, 2015)。現在、パラフィン切片を用いた後ろ向き検討により、様々な臨床病理学的因子との関連を検証中である。PPL 遺伝子の DNA メチル化異常は我々の他には報告されていないことから、現在汎用されているメチル化アレイ法で見出されていないエピゲノム異常が次世代シークエンサーを用いた我々の解析方法で新たに見出される可能性は高いと考えられ、更に解析を進め、ハイリスクに関連するエピジェネティック異常を網羅的に探索中である。

Subject No.

：２６指１１７Title：代謝・免疫異常に関わる臨床的因子及び組織の遺伝子発現解析による食道手術ハイリスク症例の検討
ResearchersKey word：Kazuhiko Yamada, Yuki I. Kawamura：Esophageal cancer, high risk, DNA methylation

Abstract：

Papers：14 papers were accepted (total 14 papers).
We discussed high risk patients by esophagectomy. High risk esophageal cases wererecognized cardiac, pulmonary, liver cirrhosis , salvage operation (after definitive
chemoradiation therapy).
Mori K and Yamada K reported “Landiolol hydrochloride for early postoperative
tachycardia after transthoracic esophagectomy”. Landiolol could therefore be an
efficient and safe choice for the management of postoperative tachycardia afteresophagectomy.
Watanabe M and Yamada K reported “Outcomes of lymphadenectomy for lymph noderecurrence after esophagectomy or definitive chemoradiotherapy for squamous cell
carcinoma of the esophagus”. Secondary or salvage lymphadenectomy can be performed
safely in the selected patients. Secondary lymphadenectomy achieves locoregional
disease control and results in a favorable long-term outcome, particularly for cervicalnode recurrence. Watanabe M and Yamada K reported “Salvage Esophagectomy After
Definitive Chemoradiotherapy for Patients with Esophageal Squamous Cell Carcinoma: Who
Really Benefits from this High-Risk Surgery?” Based on both short and longterm outcomes,
patients with pretreatment or preoperative T1–2 tumors and those with relapse afterCR are good candidates for salvage esophagectomy.
To identify genes whose expression are perturbed by abnormal DNA methylationin esophageal squamous cell carcinoma (ESCC), we performed integrative transcriptomeand methylome sequencing by serial analysis of gene expression (SAGE) and methyl-DNA
immunoprecipitation (MeDIP) analysis, respectively. We found that mRNA expression ofperiplakin (PPL), a desmosome-related molecule, was significantly reduced in ESCC
tissues compared with that in normal tissues. We examined the methylation status of
the PPL gene by bisulfite-pyrosequencing and found that the frequency of PPL methylation
was higher in ESCC tissues than in normal tissues. Human KYSE270 ESCC cells do not
stratify under ordinary culture conditions and rarely produce desmosomes; however, theforced expression of PPL promoted cell stratification. PPL induction also promoted
adhesion to extracellular matrix but delayed cell migration. Ohtsubo and Kawamura YI
reported “Aberrant DNA hypermethylation reduces the expression of thedesmosome-related molecule periplakin in esophageal squamous cell carcinoma”. These
results first indicate that the downregulation of PPL mediated by DNA hypermethylation,
which may play an important role in the loss of ESCC stratification and likely inmetastatic phenotype.
Researchers には、分担研究者を記載する。

代謝・免疫異常に関わる臨床的因子及び組織の遺伝子発現解析による食道手術ハイリスク症例の検討 年次計画

26-27年度

ハイリスク症例の検討と管理、実践

食道癌の病変組織を用いた解析

データの集積からの検討
ハイリスクカンファ
周術期治療チーム（山田、前原、岡本、秋山、小島、横井、猪狩、峯）ハイリスク食道癌における増殖・分化シグナル異常（河村）

異常を惹起するメカニズム解析影響を受ける因子の解析【26年度の達成状況】• チーム医療の実践・症例検討• 臨床研究の承認・開始• 症例のデータベース化• 検体を用いた分子分子生物学的解析

病態のメカニズム解明
27-28年度

異常細胞の同定・機能解析

網羅的ゲノム・エピゲノム解析

病態の分子メカニズム解明

ハイリスク症例の臨床的、基礎的なデータから（河村・山田）
臨床情報との関連性
同一患者の生検を用いた経時的・比較解析

ハイリスク食道癌の周術期管理の向上、予後向上

２７指１１７：代謝・免疫異常に関わる臨床的及び組織の遺伝子発現解析による食道手術ハイリスク症例の検討（主任研究者：食道外科 山田和彦）

臨床研究承認（平成26年8月28日承認済み）
食道癌データベースの構築と周術期合併症ハイリスク群の割り出し（番号1622)•••

目的 当院における過去の食道癌治療のデータベースを作成する。これを基に、周術期合併症の発生と周術期管理に関係する因子との関連を検索する。さらに病理組織切片を作成して、組織の病理・病態生理学的特質から予後や周術期ハイリスク症例に関係する因子を抽出することを試みる。
材料 データウエアハウス等より検索した1990年１月から2014年５月までの食道癌症例約1400症例のうち、外科手術、内科的治療を行った約200症例(1)診療録からの食道癌の治療の成績をデータベース化する (2)手術切除標本の解析方法(1)診療録からの食道癌症例のデータベースの構築(2)周術期合併症からみたハイリスク症例の割り出し(3)診療記録より、食道手術後の術後合併症有無を調査する。各術式や術前合併症、検査所見、臨床病理学的因子との関連についても検討する(4)食道癌の予後を規定する臨床病理学的因子の割り出し：病理診断用に用いられたホルマリン固定パラフィンブロックから未染プレパラートを作製し、以下の検討を行う。
••

全身合併症に起因するマーカーや予後因子となるマーカーの検討（免疫染色法）
免疫染色法による未分化細胞マーカー及び免疫担当細胞・炎症細胞の同定（免疫染色法）(5)全身合併症に起因するマーカーや予後因子となるマーカーとDNAメチル化の関連解析

論文
論文タイトル著者
掲載誌
Long-term outcome of esophagectomy for primary malignant melanoma of the esophagus:
K. Harada, , K. Yamada, Disease of Esophagus
a single-institute retrospective analysis
Thoracic Lymph Node Involvement in Adenocarcinoma of the Esophagogastric Junction
and Lower Esophageal Squamous Cell Carcinoma Relative to the Location of the Proximal S. Mine, K. Yamada,
Ann Surg Oncol
End of the Tumor

Landiolol hydrochloride for early postoperative tachycardia after transthoracic
esophagectomy

2015
2014

Surg Today

2014

Intussusception causing postoperative intestinal obstruction following free jejunum transfer A. Matsumoto,.
in adults: two case reports and review of the literature
K.Yamada,

Surgical Case Reports

2014

Salvage Esophagectomy After Definitive Chemoradiotherapy for Patients with Esophageal M. Watanabe,, K.
Squamous Cell Carcinoma: Who Really Benefits from this High-Risk Surgery?
Yamada,Ann Surg Oncol

2015

Outcomes of lymphadenectomy for lymph node recurrence after esophagectomy ordefinitive chemoradiotherapy
for squamous cell carcinoma of the esophagus

M. Watanabe • K.
YamadaGen Thorac Cardiovasc
Surg

2014

Oesophageal cancer with an aberrant right subclavian artery accompanied by a thoracic
duct anomaly

S. Oya,, K. Yamada

European Journal ofCardio-Thoracic
Surgery

2015

Aberrant DNA hypermethylation reduces the expression of the desmosome-related
molecule periplakin in esophageal squamous cell carcinoma.

Otsubo T, Yamada K,
Kawamura YI.

Cancer Medicine

2015

Retrotransposition of long interspersed nucleotide element-1 is associated with colitis butnot tumors in a murine colitic cancer model.
Therapeutic adenoviral gene transfer of a glycosyltransferase for prevention of peritoneal
dissemination and metastasis of gastric cancer.
The epigenetic regulator Uhrf1 facilitates functional expansion of colonic regulatory Tcells.

K. Mori • K. Yamada

年

Otsubo T,, Kawamura YI, PLOS ONE

2015

Kawamura YI, Dohi T.

2014

Cancer Gene Ther

Obata Y, Kawamura YI, Nature Immunology

Pathological activation of canonical nuclear-factor κB by synergy of tumor necrosis factor
Dohi T, Kawamura YI,
α and TNF-like weak inducer of apoptosis in mouse acute colitis.
重度心合併症を有する食道切除術の管理
荒武俊伍、山田和彦
食道手術ー合併症対処の各施設の工夫ー反回神経麻痺 臨床解剖の理解と合併症の山田和彦、山田純対応

2014

Cytokine2014

日本臨床外科学会誌

2015

手術

2015

２７指１１７：代謝・免疫異常に関わる組織の遺伝子発現解析による食道手術ハイリスク症例の検討（分担研究者：研究所 消化器疾患研究部 河村由紀）
食道扁平上皮癌の網羅的解析により、デスモソーム関連PPL分子のDNAメチル化異常による発現低下を初めて見いだした。

3216Control1µM
5µM

8421KYSEKY 30
SKY E70SE
KY 140SE
KY 150SE
KY 270SE
KY 410SE5100.5

食道癌症例のDNAメチル化と発現解析
Relative expression of PPLFold induction64

食道癌組織におけるDNAメチル化亢進

遺伝子発現

食道癌細胞癌細胞株のDNAメチル化阻害剤処理

1.2
1.0
0.8
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0.00.6

0.8

1.0

1.2

1.4

1.6

Methylation (ratio)

メチル化

食道扁平上皮癌におけるデスモゾーム関連分子のDNAメチル化異常
萩原輝記, 大坪武史, 中野(田村)美和, , Miyake O, Hinohara C, Shimizu T, 山田和彦, 日野原千速, 三宅大, 清水利夫, 土肥多惠子, 河村由紀 第87回日本生化学会(京都), 2014年9月 （学会報告）

２７指１１７：代謝・免疫異常に関わる組織の遺伝子発現解析による食道手術ハイリスク症例の検討（分担研究者：研究所 消化器疾患研究部 河村由紀）
食道扁平上皮癌においてDNAメチル化亢進により発現抑制されていることを見出したデスモ
ソーム関連分子PPLが、細胞の重層に必要な分子であり、細胞の遊走を制限していることを示した。PPL発現低下は癌の悪性形質の原因の一つと考えられる。
PPL強制発現により新たに出現したデスモゾーム

PPL強制発現により細胞重層が認められた

Mock

PPL強制発現により癌細胞遊走が阻止された

Mock

PPL
強制発現
PPL (green)
F-actin (red)

PPL
強制発現

DAPI(blue)

Aberrant DNA hypermethylation reduces the expression of the desmosome-related
molecule periplakin in esophageal squamous cell carcinoma.
Otsubo T, Hagiwara T, Tamura-Nakano M, Sezaki T, Miyake O, Hinohara C, Shimizu T, Yamada K,
Dohi T, Kawamura YI. Cancer Medicine, 2015, 4(3), 415-425 （論文報告済み）

研究発表及び特許取得報告について

課題番号：26指117
研究課題名：代謝・免疫異常に関わる臨床的因子及び組織の遺伝子発現解析による食道手術ハイリスク症例の検討
主任研究者名：山田和彦
論文発表
論文タイトル著者
掲載誌
掲載号
年
Long-term outcome of esophagectomy for primary K. Harada, S. Mine, K.
malignant melanoma of the esophagus: a single- Yamada, H. Shigaki, S. Oya,institute retrospective analysis
H. Baba, M. Watanabe

Disease ofEsophagus

published

2015

21

2014

44

2014

published

2014

Masayuki Watanabe,, Shinji
Salvage Esophagectomy After Definitive
Mine, Koujiro Nishida,
Chemoradiotherapy for Patients with Esophageal
Kazuhiko Yamada, Hironobu Ann Surg Oncol
Squamous Cell Carcinoma: Who Really Benefits
Shigaki, Akira Matsumoto,from this High-Risk Surgery?
and Takeshi Sano

published2015

Masayuki Watanabe • Shinji
Mine • Kazuhiko Yamada •Hironobu Shigaki • Yoshifumi
Gen Thorac
Baba • Naoya Yoshida •Cardiovasc Surg
Kiyoshi Kajiyama • NorikoYamamoto • Takeshi Sano •Hideo Baba

62

2014

Oesophageal cancer with an aberrant rightShuichiro Oyaa,b, Shinji
European Journal of
subclavian artery accompanied by a thoracic duct Minea,*, Masayuki Watanabea Cardio-Thoracic
publishedanomaly
and Kazuhiko Yamada
Surgery

2015

Shinji Mine, Takeshi Sano,Thoracic Lymph Node Involvement inNaoki Hiki, Kazuhiko
Adenocarcinoma of the Esophagogastric Junction
Yamada, Toshiyuki Kosuga,and Lower Esophageal Squamous Cell Carcinoma
Ann Surg Oncol
Souya Nunobe, Hironobu
Relative to the Location of the Proximal End ofShigaki, and Toshiharu
the Tumor
Yamaguchi
Kazuhiko Mori • Kazuhiko
Yamada • Takashi Fukuda •Takashi Mitsui • Takayuki
Landiolol hydrochloride for early postoperative
Kitamura • Daisuke
Surg Today
tachycardia after transthoracic esophagectomy
Yamaguchi • Jiro Ando • Ikuo
Wada • Sachiyo Nomura •Nobuyuki Shimizu • Yasuyuki
Seto
Intussusception causing postoperative intestinal
obstruction following free jejunum transfer in
adults: two case reports and review of theliterature

Outcomes of lymphadenectomy for lymph noderecurrence after esophagectomy or definitive
chemoradiotherapy
for squamous cell carcinoma of the esophagus

Aberrant DNA hypermethylation reduces theexpression of the desmosome-related molecule
periplakin in esophageal squamous cell
carcinoma.

A. Matsumoto, M. Watanabe,
H. Shigaki, Y. Okumura, K. Surgical Case
Nishida, S. Mine, K.Yamada, Reports
K.Yanaga, T.Sano

Otsubo T, Hagiwara T,
Tamura-Nakano M, Sezaki T,
Miyake O, Hinohara C,
Cancer Medicine
Shimizu T, Yamada K, Dohi
T, Kawamura YI.

Retrotransposition of long interspersed nucleotide Otsubo T, Hagiwara T,
element-1 is associated with colitis but not tumors Okamura T, Ishizaka Y,
in a murine colitic cancer model.
Kawamura YI, Dohi T.
Therapeutic adenoviral gene transfer of a
glycosyltransferase for prevention of peritoneal
dissemination and metastasis of gastric cancer.

Kawamura YI, Adachi Y,
Curiel DT, Kawashima R,
Kannagi R, Nishimoto N andDohi T.

42015

PLOS ONE

102015Cancer Gene Ther

21

2014

研究発表及び特許取得報告について

Obata Y, Furusawa Y, EndoTA, Sharif J, Takahashi D,Onawa S, Fujimura Y,
The epigenetic regulator Uhrf1 facilitates
Takahashi M, Ikawa T,
functional expansion of colonic regulatory T cells. Otsubo T, Kawamura YI,
Dohi T, Tajima S, Ohara O,
Hori S, Ohno H, Koseki H,
Hase K.

Nature Immunology

15

2014

Pathological activation of canonical nuclearDohi T, Kawashima R,factor κB by synergy of tumor necrosis factor α
Kawamura YI, Otsubo T,
and TNF-like weak inducer of apoptosis in mouse Hagiwara T, Amatucci A,
acute colitis.
Michaelson J, Burkly LC.

Cytokine

69

2014762015

692015

重度心合併症を有する食道切除術の管理

荒武俊伍、山田和彦、日野原
日本臨床外科学会
千速、新里陽、森村隼人、橋誌
本政典、矢野秀朗

山田和彦、山田純、藤谷順
食道手術ー合併症対処の各施設の工夫ー反回子、山内典恵、田山二朗、峯 手術
神経麻痺 臨床解剖の理解と合併症の対応
真司
学会発表
タイトル

発表者

学会名

Aberrant DNA methylation of a desmosomerelated molecule in esophageal squamous cell
carcinoma.

Hagiwara T, Otsubo T,
Tamura-Nakano M, Yamada
K, Hinohara C, Miyake O,Shimizu T, Dohi T,
Kawamura YI.

Sialic-acid-binding Ig-like lectins, potential
peripheral markers for mucosal damage ofinflammatory bowel disease.

Kawamura YI, Maeyashiki C, United Eurpean
Hagiwara T, Otsubo T,
Gastroenterology
Akiyama J, Dohi T.
2014

場所

第87回日本生化学
京都会大会

Wienna

年月2014年9月

2014年10月

山田 和彦, 峯 真司, 山澤 邦
食道切除・再建術におけるリスク評価と治療成宏, 三宅 大, 矢野 秀朗, 清水 第69回日本消化器績向上に向けた対策 Clavien-Dindo分類を用い福島利夫, 渡邊 雅之, 比企 直樹, 外科学会総会
たハイリスク食道切除症例とは?
佐野 武, 山口 俊晴

2014年7月糖尿病の存在と食道癌手術の影響

山田 和彦, 峯 真司, 渡邊 雅之, 大矢 周一郎, 志垣 博信, 第６８回日本食道学東京
日野原 千速, 三宅 大, 山澤 会
邦宏, 矢野 秀朗, 清水 利夫

2014年7月

術前肝疾患の存在と食道癌手術の影響

山田和彦、峯真司、渡邊雅之、大矢周一郎、志垣博
第67回日本胸部外信、日野原千速、三宅大、
福岡科学会
山澤邦宏、矢野秀朗、橋本政典

2014年10月

山田和彦、日野原千速、新里陽、山田玲央、山澤邦宏、三胸腔鏡下食道切除におけるポータブル型胸腔 宅大、三原史規、合田良政、 第27回日本内視鏡
盛岡ドレナージ（トパーズThopaz）の使用経験 須田竜一郎、黒川敏昭、山田 外科学会総会
純、枝元良広、徳原真、橋本政典、矢野秀朗

2014年11月

研究発表及び特許取得報告について

山田和彦、日野原千速、新里陽、荒竹俊伍、森村隼人、山集中治療室においての食道癌切除後のポータ 田玲央、山澤邦宏、三宅大、 第76回臨床外科学
三原史規、合田良政、須田竜
福島
ブル型胸腔ドレナージ（トパーズThopaz）の使用
会総会
一郎、黒川敏昭、山田純、枝元良広、徳原真、橋本政典、矢野秀朗

Salvage lymphadenectomy after definitive
chemo-radiation therapy

Intestinal mucosal injury induced by anti-cancer
agents is mediated by TWEAK/Fn14 and IL-13.

2014年11月

K. Yamada, S. Mine, M.
Watanabe, S. Oya, H. Shigaki,
バンクー
K. Yamasawa, C. Hinohara,
国際食道疾患会議
バー
O. Miyake, M. Hashimoto,H.Yano, T. Shimizu

2014年10月

Sezaki T, Hirata Y, Kawamura 第43回日本免疫学
京都YI, Dohi T.
会総会

2014年12月

その他発表(雑誌、テレビ、ラジオ等)
タイトル

発表者

発表先

場所

年月日

該当無し
特許取得状況について※出願申請中のものは(発明名称)記載のこと。
登録番号

該当無し

※該当がない項目の欄には「該当なし」と記載のこと。
※主任研究者が班全員分の内容を記載のこと。

特許権者(申請者） 登録日（共願は全記載） (申請日)

出願国