Metabolomic analysis of malignant ocular tumors-Creation of new biomarkers

• Project/Area Number: 19K09981
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 56060:Ophthalmology-related
• Research Institution: Tokyo Medical University
• Principal Investigator: Goto Hiroshi 東京医科大学, 医学部, 主任教授 (10201500)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 杉本 昌弘 東京医科大学, 医学部, 教授 (30458963) ; 臼井 嘉彦 東京医科大学, 医学部, 准教授 (50408142)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2021)
• Budget Amount: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2021: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2019: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
• Keywords: 眼腫瘍 / メタボロミクス / 眼窩悪性リンパ腫 / IgG4関連眼疾患 / 眼部悪性腫瘍 / 眼窩リンパ増殖性疾患 / 眼窩MALTリンパ腫 / メタボローム / IgG４関連眼疾患 / メタボローム解析

Outline of Research at the Start

代謝物は低酸素状況等に過敏に反応するため、個々の病態を評価するには最適なツールの一つと考えられる。患者ごとにみられる代謝異常を網羅的に解析し、疾患の特徴を多面的に解析することは、病態の解明や治療の個別化に必須であると考えられる。ヒトから得られた検体を用いた解析のみならず、動物モデルを用いたマルチオミックス解析も行い、代謝異常の原因を追究しつつ、データに基づいた個別化治療に繋がる指標を見い出すことを最大の目標とする。

Outline of Final Research Achievements

In this study, we used metabolomics to clarify the metabolic profile of orbital lymphoproliferative disease and IgG4-related ophthalmic disease. In particular, in the tissue metabolism map, glycolysis and metabolites belonging to the TCA cycle were elevated in orbital MALT lymphoma, and polyamine was elevated in IgG4-related ophthalmic diseases. As a result of selecting these highly discriminating tissue metabolites by artificial intelligence, the final combination of 5 types (spermine, glycolate, uridine, malate, N1, N12-diacetylspermine) is AUC 0.98, which is the highest discrimination.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

眼部悪性腫瘍は稀少疾患であるが故に、悪性腫瘍に対する代謝産物の解析はほとんど行われていない。眼窩MALTリンパ腫とIgG4関連眼疾患は、いずれも眼付属器の腫脹や肥大を主徴とする臨床症状を呈し、類似した画像所見を示すこともあるため、臨床的に鑑別が困難であることが多い。両疾患の治療方法は全く異なるため、両者を鑑別するバイオマーカーの創出は重要である。代謝物発現の違いは診断のバイオマーカーとして有用なだけでなく、代謝物自体の発現を調節することで新たな治療標的として有用な可能性がある。

Research Products

• [Journal Article] 眼窩腫瘍の症状・診断・疫学 (2022)
  • Author(s): 後藤 浩
  • Journal Title: 眼科64:33-39, 2022. Volume: 64 Pages: 33-39
  • NAID: 40022814485
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 同側のfree tarsal flapを用いた悪性眼瞼腫瘍切除後の再建 (2022)
  • Author(s): 後藤 浩, 新留翔一郎, 嶺崎輝海
  • Journal Title: 眼臨紀 Volume: 15 Pages: 152-152
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Clinical features and symptoms of IgG4-related ophthalmic disease: a multicenter study (2021)
  • Author(s): Goto H、Ueda S、Nemoto R、Ohshima K、Sogabe Y、Kitagawa K、Ogawa Y、Oyama T、Furuta M、Azumi A、Takahira M
  • Journal Title: Japanese Journal of Ophthalmology Volume: 65 Issue: 5 Pages: 651-656
  • DOI: 10.1007/s10384-021-00847-3
  • NAID: 40022680331
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Clinico-epidemiological analysis of 1000 cases of orbital tumors (2021)
  • Author(s): Goto H、Yamakawa N、Komatsu H、Asakage M、Tsubota K、Ueda S、Nemoto R、Umazume K、Usui Y、Mori H
  • Journal Title: Japanese Journal of Ophthalmology Volume: 65 Issue: 5 Pages: 704-723
  • DOI: 10.1007/s10384-021-00857-1
  • NAID: 40022680448
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Iris Melanoma in a Patient with Retinitis Pigmentosa (2021)
  • Author(s): Goto H、Yamakawa N
  • Journal Title: Ocular Oncology and Pathology Volume: 7 Issue: 4 Pages: 267-271
  • DOI: 10.1159/000511550
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Histopathology and immunohistochemistry of choroidal melanocytoma demonstrated by local resection: A case report (2021)
  • Author(s): Goto H、Yamakawa N、Komatsu H
  • Journal Title: American Journal of Ophthalmology Case Reports Volume: 23 Pages: 101147-101147
  • DOI: 10.1016/j.ajoc.2021.101147
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] A case of intravascular lymphoma diagnosed with a primary vitreoretinal lymphoma-like fundus lesion (2021)
  • Author(s): Asakage M、Umazume K、Takoi H、Akahane D、Ishibashi Y、Yamaguchi H、Gondo M、Goto H
  • Journal Title: Journal of Ophthalmic Inflammation and Infection Volume: 11 Issue: 1
  • DOI: 10.1186/s12348-021-00280-0
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Vitreoretinal lymphoma occurring after systemic chemotherapy for primary conjunctival diffuse large B cell lymphoma (2021)
  • Author(s): Niidome E、Usui Y、Takahashi R、Nagao T、Goto H
  • Journal Title: Medicine Volume: 100 Issue: 39 Pages: e27347-e27347
  • DOI: 10.1097/md.0000000000027347
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Magnetic Resonance Imaging of Orbital Solitary Fibrous Tumors: Radiological-Pathological Correlation Analysis (2021)
  • Author(s): Masuno Ryuhei、Yunaiyama Daisuke、Shishido-Hara Yukiko、Yoshimaru Daisuke、Maruyama Chifumi、Araki Yoichi、Goto Hiroshi、Nagao Toshitaka、Saito Kazuhiro
  • Journal Title: Journal of the Belgian Society of Radiology Volume: 105 Issue: 1 Pages: 1-7
  • DOI: 10.5334/jbsr.2097
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] 汎ぶどう膜炎 眼内リンパ腫(硝子体網膜リンパ腫) (2021)
  • Author(s): 後藤 浩
  • Journal Title: 臨眼 Volume: 75 Pages: 63-68
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 眼内リンパ腫の診断と治療 (2021)
  • Author(s): 後藤 浩
  • Journal Title: 血液内科 Volume: 83 Pages: 772-777
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 2020年改訂 IgG4関連疾患包括診断基準 The 2020 revised comprehensive diagnostic(RCD) criteria for IgG4-RD. (2021)
  • Author(s): 梅原久範、岡崎和一、川 茂幸、高橋裕樹、後藤 浩、松井祥子、石坂信和、赤水尚史、佐藤康晴、川野充弘、厚生労働省難治性疾患等政策研究事業IgG4関連疾患の診断基準並びに診療指針の確立を目指す研究班
  • Journal Title: 日内会誌 Volume: 110 Pages: 962-969
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Comprehensive Gene Analysis of IgG4-Related Ophthalmic Disease Using RNA Sequencing (2021)
  • Author(s): Asakage M, Usui Y, Nezu N, Shimizu H, Tsubota K, Umazume K, Yamakawa N, Umezu T, Suwanai H, Kuroda M, Goto H.
  • Journal Title: Invest Ophthalmol Vis Sci Volume: in press Issue: 11 Pages: 3548-3548
  • DOI: 10.3390/jcm9113458
  • NAID: 120007183860
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Share Differential Tissue Metabolic Signatures in IgG4-Related Ophthalmic Disease and Orbital Mucosa-Associated Lymphoid Tissue Lymphoma. (2021)
  • Author(s): Shimizu H, Usui Y, Wakita R, Aita Y, Tomita A, Tsubota K, Asakage M, Nezu N, Komatsu H, Umazume K, Sugimoto M, Goto H.
  • Journal Title: Invest Ophthalmol Vis Sci Volume: in press Issue: 1 Pages: 15-15
  • DOI: 10.1167/iovs.62.1.15
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] The 2020 revised comprehensive diagnostic (RCD) criteria for IgG4-RD (2021)
  • Author(s): Umehara H、Okazaki K、Kawa S、Takahashi H、Goto H、Matsui S、Ishizaka N、Akamizu T、Sato Y、Kawano M.
  • Journal Title: Modern Rheumatology Volume: 31 Issue: 3 Pages: 529-533
  • DOI: 10.1080/14397595.2020.1859710
  • NAID: 40022596934
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Clinicopathologic analysis of 32 ciliary body tumors (2021)
  • Author(s): Goto H、Yamakawa N、Tsubota Ki、Umazume K、Usui Y.
  • Journal Title: Japanese Journal of Ophthalmology Volume: 65 Issue: 2 Pages: 237-249
  • DOI: 10.1007/s10384-021-00814-y
  • NAID: 40022522747
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 眼内リンパ腫（硝子体網膜リンパ腫） (2021)
  • Author(s): 後藤 浩
  • Journal Title: 臨眼 Volume: 75 Pages: 63-68
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Clinical features and prognosis of sebaceous carcinoma arising in the eyelid or conjunctiva (2020)
  • Author(s): Goto H、Tsubota K、Nemoto R、Ueda S、Umazume K、Usui Y、Matsumura H.
  • Journal Title: Japanese Journal of Ophthalmology Volume: 64 Issue: 5 Pages: 549-554
  • DOI: 10.1007/s10384-020-00756-x
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Serum Metabolomic Profiling of Patients with Non-Infectious Uveitis. (2020)
  • Author(s): Shimizu H, Usui Y, Asakage M, Nezu N, Wakita R, Tsubota K, Sugimoto M, Goto H.
  • Journal Title: J Clin Med Volume: 9 Issue: 12 Pages: 3955-3955
  • DOI: 10.3390/jcm9123955
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Share Distinctive Tissue and Serum MicroRNA Profile of IgG4-Related Ophthalmic Disease and MALT Lymphoma. (2020)
  • Author(s): Nezu N, Usui Y, Asakage M, Shimizu H, Tsubota K, Narimatsu A, Umazume K, Yamakawa N, Ohno SI, Takanashi M, Kuroda M, Goto H.
  • Journal Title: J Clin Med. Volume: 9(8) Issue: 8 Pages: 2530-2530
  • DOI: 10.3390/jcm9082530
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] High-Throughput MicroRNA Profiling of Vitreoretinal Lymphoma: Vitreous and Serum MicroRNA Profiles Distinct from Uveitis. (2020)
  • Author(s): Minezaki T, Usui Y, Asakage M, Takanashi M, Shimizu H, Nezu N, Narimatsu A, Tsubota K, Umazume K, Yamakawa N, Kuroda M, Goto H.
  • Journal Title: J Clin Med. Volume: 9(6) Issue: 6 Pages: 1844-1844
  • DOI: 10.3390/jcm9061844
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Identification of Prognostic Markers in Patients with Primary Vitreoretinal Lymphoma by Clustering Analysis Using Clinical Data (2020)
  • Author(s): Tsubota K、Usui Y、Goto H.
  • Journal Title: Journal of Clinical Medicine Volume: 9 Issue: 7 Pages: 2298-2298
  • DOI: 10.3390/jcm9072298
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Identification of Markers Predicting Clinical Course in Patients with IgG4-Related Ophthalmic Disease by Unbiased Clustering Analysis (2020)
  • Author(s): Tsubota K, Usui Y, Nemoto R, Goto H.
  • Journal Title: J Clin Med Volume: 9 Issue: 12 Pages: 4084-4084
  • DOI: 10.3390/jcm9124084
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] IgG4関連眼疾患の診断と治療 (2020)
  • Author(s): 後藤 浩
  • Journal Title: カレントテラピー Volume: 38 Pages: 61-65
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 眼内リンパ腫の診断のポイントは？眼所見、臨床経過、ぶどう膜炎の治療薬に対する反応を見きわめ、可能性を疑う (2019)
  • Author(s): 後藤 浩
  • Journal Title: 日本医事新報 Volume: 4955 Pages: 52-53
• [Presentation] RNAシークエンスによるIgG4関連眼疾患と反応性リンパ過形成の比較検討 (2021)
  • Author(s): 朝蔭正樹, 臼井嘉彦, 小川麻里奈, 禰津直也, 清水広之, 坪田欣也, 山川直之, 馬詰和比古, 根本 怜, 梅津知宏, 黒田雅彦, 後藤 浩
  • Organizer: 第125回日本眼科学会総会
• [Presentation] 眼瞼に発生したメルケル細胞癌におけるメルケル細胞ポリオーマウイルス感染率の検討 (2021)
  • Author(s): 小松紘之，助田 葵, 山本善也, 長尾俊孝, 臼井嘉彦, 山川直之, 後藤 浩
  • Organizer: 第125回日本眼科学会総会
• [Presentation] 原発眼窩腫瘍1,000例の統計および臨床的解析 (2021)
  • Author(s): 後藤 浩, 山川直之, 小松紘之, 朝蔭正樹, 坪田欣也, 根本 怜, 上田俊一郎, 馬詰和比古, 臼井嘉彦, 森 秀樹
  • Organizer: 第125回日本眼科学会総会
• [Presentation] 同側のfree tarsal flapを用いた悪性眼瞼腫瘍切除後の再建 (2021)
  • Author(s): 後藤 浩, 新留翔一郎, 嶺崎輝海
  • Organizer: 第8回日本眼形成再建外科学会
• [Presentation] Demography, clinical manifestations and differential diagnosis of IgG4-related ophthalmic disease. (2021)
  • Author(s): Goto H
  • Organizer: The 4th International Symposium on IgG4-Related Diseases: diagnosis and treatment development. Joint meeting with The 13th Annual Meeting of Japanese Association of IgG4-Related Diseases.
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] 眼窩リンパ増殖性疾患におけるmiRNAの網羅的解析 (2020)
  • Author(s): 禰津直也, 臼井嘉彦, 朝蔭正樹, 清水広之, 坪田欣也, 山川直之, 高梨正勝, 黒田雅彦, 後藤 浩.
  • Organizer: 第124回 日本眼科学会総会
• [Presentation] 眼内リンパ腫とサルコイドーシス患者の硝子体液および血清中における網羅的miRNA解析 (2020)
  • Author(s): 嶺崎輝海, 臼井嘉彦, 朝蔭正樹, 禰津直也, 清水広之, 山川直之, 成松明知, 坪田欣也, 馬詰和比古, 黒田雅彦, 後藤 浩
  • Organizer: 第124回 日本眼科学会総会
• [Presentation] 眼内リンパ腫における硝子体液を用いたプロテオミクス解析 (2020)
  • Author(s): 坪田欣也, 禰津直也, 臼井嘉彦, 朝蔭正樹, 清水広之, 山川直之, 植田幸嗣, 山口剛史, 後藤 浩
  • Organizer: 第124回 日本眼科学会総会
• [Presentation] 結膜原発のびまん性大細胞型リンパ腫に発症した眼内リンパ腫の1例 (2020)
  • Author(s): 新留絵里菜, 臼井嘉彦, 坪田欣也, 後藤 浩
  • Organizer: 第74回 日本臨床眼科学会
• [Presentation] Determining immune-related factors of intraocular disease by artificial intelligence methods. (2019)
  • Author(s): Usui Y, Nezu N, Tsubota K, Goto H
  • Organizer: The 15th International Ocular Inflammation Society Congress
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Clustering analysis in IgG4-related ophthalmic disease using data of peripheral blood tests. (2019)
  • Author(s): Tsubota K, Usui Y, Nemoto R, Goto H
  • Organizer: The 15th International Ocular Inflammation Society Congress
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Cell population having a resistance to melanoma antigen specific T cell in uveal melanoma. (2019)
  • Author(s): Tsubota K, Usui Y, Goto H
  • Organizer: 2019 Annual Meeting of the Association for Research in Vision and Ophthalmology
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Differentiation of orbita lymphoproliferative disease by metabolomics. (2019)
  • Author(s): Shimizu H, Goto H, Usui Y, Nezu N, Tsubota K, Ogawa M, Asakage M
  • Organizer: 2019 Annual Meeting of the Association for Research in Vision and Ophthalmology
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Analysis of heterogeneity in uveal melanoma cell lines using flow cytometry. (2019)
  • Author(s): Tsubota K, Usui Y, Goto H
  • Organizer: 第183回東京医科大学医学会総会
• [Presentation] Differentiation of orbital lymphoproliferative diseases by metabolomics (2019)
  • Author(s): Shimizu H, Sugimoto M, Usui Y, Tsubota K, Nezu N, Ogawa M, Asakage M, Goto H
  • Organizer: 第183回東京医科大学医学会総会
• [Presentation] 網膜色素変性に発症した虹彩悪性黒色腫の病理組織所見 (2019)
  • Author(s): 後藤 浩、谷川真希、松林 純
  • Organizer: 第52回眼科臨床病理組織研究会
• [Presentation] 眼腫瘍の診断 良性腫瘍と悪性腫瘍の鑑別のポイント (2019)
  • Author(s): 後藤 浩
  • Organizer: 第138回沖縄眼科集談会
  • Invited
• [Presentation] 眼内腫瘍の診断と治療の実際 (2019)
  • Author(s): 後藤 浩
  • Organizer: 第9回仙台網膜道場
  • Invited
• [Presentation] 眼腫瘍に対する診断と治療の実際 (2019)
  • Author(s): 後藤 浩
  • Organizer: 第7回奈良県眼科まほろばフォーラム
  • Invited
• [Presentation] 眼瞼・結膜腫瘍 診断と治療のエッセンス (2019)
  • Author(s): 後藤 浩
  • Organizer: 第550回慈眼会
  • Invited
• [Presentation] 毛様体腫瘍の外科的治療 (2019)
  • Author(s): 後藤 浩
  • Organizer: 第73回日本臨床眼科学会
  • Invited
• [Presentation] メタボロミクスを用いた水溶性代謝物の解析による眼窩リンパ増殖性疾患の解析 (2019)
  • Author(s): 清水広之、臼井嘉彦、坪田欣也、禰津直也、小川麻里奈、朝蔭正樹、後藤 浩、杉本昌弘
  • Organizer: 第73回日本臨床眼科学会
• [Presentation] 眼内リンパ腫患者硝子体液および血清中における網羅的miRNA解析 (2019)
  • Author(s): 臼井嘉彦、朝蔭正樹、禰津直也、清水広之、成松明知、坪田欣也、馬詰和比古、後藤 浩、黒田雅彦
  • Organizer: 第37回日本眼腫瘍学会
• [Presentation] 眼内リンパ腫における採血結果および硝子体中サイトカイン濃度を用いたクラスター解析 (2019)
  • Author(s): 坪田欣也、臼井嘉彦、後藤 浩
  • Organizer: 第37回日本眼腫瘍学会
• [Presentation] 機会学習を用いた硝子体液中の免疫液性因子解析による眼内リンパ腫の鑑別検討 (2019)
  • Author(s): 禰津直也、臼井嘉彦、坪田欣也、朝蔭正樹、山川直之、黒田雅彦、斎藤 彰、杉本昌弘、後藤 浩
  • Organizer: 第37回日本眼腫瘍学会
• [Presentation] IgG4関連眼疾患における採血データを用いたクラスター解析 (2019)
  • Author(s): 坪田欣也、臼井嘉彦、根本 怜、後藤 浩
  • Organizer: IgG4関連疾患の診断基準ならびに診療指針の確立を目指す研究
• [Presentation] 機会学習を用いた前房水中の免疫液性因子解析によるリンパ腫の識別検討 (2019)
  • Author(s): 禰津直也、臼井嘉彦、清水広之、朝蔭正樹
  • Organizer: 第39回日本分子腫瘍マーカー研究会
• [Presentation] メタボロミクスを用いた眼窩リンパ増殖性疾患に対する水溶性代謝物の解析 (2019)
  • Author(s): 清水広之、臼井嘉彦、坪田欣也、禰津直也、小川麻里奈、朝蔭正樹、後藤 浩、杉本昌弘
  • Organizer: 第39回日本分子腫瘍マーカー研究会
• [Presentation] メタボロミクスを用いた代謝物の解析による眼窩リンパ増殖性疾患の鑑別 (2019)
  • Author(s): 清水広之、杉本昌弘、臼井嘉彦、坪田欣也、禰津直也、小川麻里奈、朝蔭正樹、後藤 浩
  • Organizer: 第123回日本眼科学会総会
• [Book] 眼と全身病アトラス (2021)
  • Author(s): 大鹿哲郎、中村 誠、後藤 浩、その他141名
  • Total Pages: 430
  • Publisher: 総合医学社
  • ISBN: 9784883786893
• [Book] 眼内腫瘍アトラス (2019)
  • Author(s): 後藤 浩
  • Total Pages: 210
  • Publisher: 医学書院
  • ISBN: 9784260038928
• [Book] 眼科疾患最新の治療2019-2021 (2019)
  • Author(s): 大橋裕一、村上 晶、後藤 浩、他
  • Total Pages: 392
  • Publisher: 南江堂
  • ISBN: 9784524245475