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Development of a Novel Treatment for Malignant Brain Tumors by Controlling Polyglutamylation

Research Project

Project/Area Number 19K09485
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 56010:Neurosurgery-related
Research InstitutionKumamoto University

Principal Investigator

Shinojima Naoki  熊本大学, 病院, 講師 (50648269)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 市村 幸一  順天堂大学, 医学部, 特任教授 (40231146)
田崎 雅義  熊本大学, 大学院生命科学研究部(保), 准教授 (50613402)
武笠 晃丈  熊本大学, 大学院生命科学研究部(医), 教授 (90463869)
藤本 健二  熊本大学, 病院, 医員 (70844413)
大田 和貴  熊本大学, 医学部附属病院, 医員 (60794469)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywordsポリグルタミル化 / 中枢神経原発悪性リンパ腫 / 脳腫瘍 / 認知機能 / 悪性脳腫瘍 / エピジェネティクス制御 / ヒストン脱アセチル化酵素阻害剤 / ポリグルタミル化制御 / エピジェネティクス
Outline of Research at the Start

ポリグルタミル化は可逆的蛋白修飾の一つで、一般にがん細胞ではポリグルタミル化が高率に生じている。申請者は中枢神経原発悪性リンパ腫(PCNSL)においてポリグルタミル化の程度にはばらつきがあり、ポリグルタミル化が高率であればMTX療法の治療効果が高いことを初めて見出した。ポリグルタミル化を人為的に制御できればMTXの治療効果を最大限に引き出せると考えられるが、ポリグルタミル化制御の詳細な分子メカニズムはわかっていない。そこで本研究ではPCNSLや膠芽腫などの悪性脳腫瘍におけるポリグルタミル化制御の分子メカニズムを明らかにし、ポリグルタミル化制御を基盤とした新規治療法を開発する。

Outline of Final Research Achievements

With regard to the molecular mechanisms of polyglutamylation regulation in primary central nervous system lymphoma (PCNSL), we found that polyglutamylation is involved in epigenetics. In addition, we found that the polyglutamylation rate and phosphorylated Tau protein expression were correlated in PCNSL, and that cognitive function was significantly impaired in the group with high polyglutamylation in PCNSL patients. It is well known that PCNSL often develops with cognitive impairment. The involvement of polyglutamylation/Tau was suggested as one of the causes of cognitive impairment in PCNSL. With regard to new treatments, the antitumor effect was enhanced when methotrexate (MTX) was used in combination with HDAC inhibitors in vitro and in vivo to induce MTX polyglutamylation.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ポリグルタミル化(PG化)の制御は、中枢神経原発悪性リンパ腫(PCNSL)のメソトレキセート治療効果を増強するだけでなく、アルツハイマー型認知症をはじめとするTau蓄積が関与する認知症治療にも効果が期待できる可能性が示唆された。PG化制御の機序解明はPCNSL治療だけでなく、超高齢社会にある日本で今後益々増加傾向にある認知症の新規治療開発にも繋がるpromisingな研究と考える。

Report

(6 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (19 results)

All 2023 2022 2021 2020 2019

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 3 results) Presentation (15 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Macrophage/microglia-derived IL-1β induces glioblastoma growth via the STAT3/NF-κB pathway.2022

    • Author(s)
      Kai K, Komohara Y, Esumi S, Fujiwara Y, Yamamoto T, Uekawa K, Ohta K, Takezaki T, Kuroda J, Shinojima N, Hamasaki T, Mukasa A.
    • Journal Title

      Human Cell

      Volume: Jan;35(1) Issue: 1 Pages: 226-237

    • DOI

      10.1007/s13577-021-00619-8

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 特集 グリオーマ-現在の常識と近未来のスタンダード Ⅱグリオーマの疫学と診断 疫学2021

    • Author(s)
      Shinojima N.
    • Journal Title

      Neurological Surgery 脳神経外科

      Volume: 49 Issue: 3 Pages: 491-499

    • DOI

      10.11477/mf.1436204421

    • ISSN
      0301-2603, 1882-1251
    • Year and Date
      2021-05-10
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Phase I/II study of tirabrutinib, a second-generation Bruton's tyrosine kinase inhibitor, in relapsed/refractory primary central nervous system lymphoma2021

    • Author(s)
      Narita Y, Nagane M, Mishima K, Terui Y, Arakawa Y, Yonezawa H, Asai K, Fukuhara N, Sugiyama K, Shinojima N, Kitagawa J, Aoi A, Nishikawa R.
    • Journal Title

      Neuro Oncol

      Volume: 23 Issue: 1 Pages: 122-133

    • DOI

      10.1093/neuonc/noaa145

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Histone deacetylase inhibition enhances the therapeutic effects of methotrexate on primary central nervous system lymphoma2020

    • Author(s)
      Fujimoto Kenji、Shinojima Naoki、Hayashi Mitsuhiro、Nakano Tomoyuki、Ichimura Koichi、Mukasa Akitake
    • Journal Title

      Neuro-Oncology Advances

      Volume: 2 Issue: 1 Pages: 1-11

    • DOI

      10.1093/noajnl/vdaa084

    • Related Report
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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 中枢神経原発悪性リンパ腫(PCNSL)患者の認知機能低下とポリグルタミル化2023

    • Author(s)
      竹島 裕貴、篠島 直樹、藤本 健二、武笠 晃丈
    • Organizer
      第23回日本分子脳神経外科学会
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 中枢神経原発悪性リンパ腫(PCNSL)患者の認知機能低下とポリグルタミル化2023

    • Author(s)
      竹島 裕貴、篠島 直樹、藤本 健二、速形 康司、武笠 晃丈
    • Organizer
      第41回日本脳腫瘍学会学術集会
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Clinical significance of polyglutamylation in primary central nervous system lymphoma2022

    • Author(s)
      Naoki Shinojima , Akitake Mukasa, Kenji Fujimoto
    • Organizer
      The 6th Quadrennial Meeting of the World Federation of Neuro-Oncology Societies (WFNOS 2022)
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      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 中枢神経原発悪性リンパ腫(PCNSL)治療の最前線2022

    • Author(s)
      篠島直樹
    • Organizer
      神戸脳腫瘍セミナー2022
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      2022 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] Clinical significance of polyglutamylation in primary central nervous system lymphoma2022

    • Author(s)
      Naoki Shinojima , Akitake Mukasa, Kenji Fujimoto
    • Organizer
      WFNOS 2022
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  • [Presentation] 急速増大を呈した低分化型脊索腫の一例2021

    • Author(s)
      出来田祐治、篠島直樹、竹屋裕斗、原田圭輔、伊東山舞、宮丸悟、山本東明、折田頼尚、三上芳喜、武笠晃丈
    • Organizer
      第39回日本脳腫瘍病理学会
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  • [Presentation] 全身転移をきたした低分化型脊索腫の一例2021

    • Author(s)
      篠島直樹、原田 圭輔、出来田 祐治、伊東山 舞、山本 東明、三上 芳喜、武笠晃丈
    • Organizer
      第39回日本脳腫瘍学会学術集会
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  • [Presentation] 高齢者中枢神経原発悪性リンパ腫の予後因子2020

    • Author(s)
      篠島直樹, 藤本健二, 山本隆広, 大田和貴, 竹崎達也, 黒田順一郎, 牧野敬史, 三上芳喜, 武笠晃丈
    • Organizer
      第38回日本脳腫瘍病理学会
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      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 中枢神経原発悪性リンパ腫(PCNSL)治療の今後の方向性2020

    • Author(s)
      篠島直樹, 藤本健二, 牧野敬史, 大田和貴, 黒田順一郎, 山本隆広, 竹崎達也, 武笠晃丈
    • Organizer
      第79回日本脳神経外科学会総会
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      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 中枢神経原発悪性リンパ腫(PCNSL)治療開発の今後の方向性2020

    • Author(s)
      篠島直樹, 藤本健二, 牧野敬史, 大田和貴, 黒田順一郎, 山本隆広, 竹崎達也, 市村幸一, 武笠晃丈
    • Organizer
      第38回日本脳腫瘍学会学術集会
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      2020 Research-status Report
  • [Presentation] Clinical significance of polyglutamylation in primary central nervous system lymphoma2019

    • Author(s)
      Kenji Fujimoto, Naoki Shinojima, Keishi Makino, Jun-ichiro Kuroda, Akitake Mukasa
    • Organizer
      第78回日本癌学会学術総会
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      2019 Research-status Report
  • [Presentation] Clinical significance of polyglutamylation in primary central nervous system lymphoma2019

    • Author(s)
      Naoki Shinojima, Kenji Fujimoto, Keishi Makino, Akitake Mukasa
    • Organizer
      2019 WFNS SPECIAL WORLD CONGRESS
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      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 高齢者における中枢神経原発悪性リンパ腫の治療を再考する2019

    • Author(s)
      篠島直樹、藤本健二、牧野敬史、尾田一貴、中村和美、黒田順一郎、竹崎達也、大田和貴、城野博史、三上芳喜、武笠晃丈
    • Organizer
      第78回日本脳神経外科学会総会
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      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 中枢神経原発悪性リンパ腫におけるポリグルタミル化の臨床的意義2019

    • Author(s)
      篠島直樹、藤本健二、大田和貴、竹崎達也、黒田順一郎、牧野敬史、武笠晃丈
    • Organizer
      第57回日本癌治療学会学術集会
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      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 高齢PCNSLに対する治療の再考2019

    • Author(s)
      篠島直樹、藤本健二、牧野敬史、尾田一貴、中村和美、黒田順一郎、竹崎達也、大田和貴、城野博史、三上芳喜、武笠晃丈
    • Organizer
      第37回日本脳腫瘍学会学術集会
    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2025-01-30  

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