Elucidation of genotype-phenotype relation in pituitary tumor through novel proteomics analysis

• Project/Area Number: 20K08880
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 54040:Metabolism and endocrinology-related
• Research Institution: Chiba University
• Principal Investigator: HORIGUCHI Kentaro 千葉大学, 医学部附属病院, 講師 (50436408)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 田中 知明 千葉大学, 大学院医学研究院, 教授 (50447299)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2022)
• Budget Amount: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000); Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
• Keywords: 下垂体腺腫 / 遺伝子型―表現型連関 / プロテオミクス / マルチオミクス / 遺伝子型―表現型 連関 / 下垂体腫瘍 / 遺伝子 / ゲノム

Outline of Research at the Start

本研究では、遺伝子変異解析(NGS/TCS解析)情報に、新しい網羅的タンパク発現定量解析・臨床病理学的特徴のスコア化を統合することで、複雑かつ多様な病態をより個別化して捉え、手術困難や治療効果を予測できるような基盤的研究を推進する。その結果、機能性下垂体腫瘍の薬剤治療反応性や手術リスク・寛解予測を目指した革新的個別化医療の創出が期待できる。

Outline of Final Research Achievements

We performed RNA-sequencing and non-targeted proteomics using pituitary adenoma tumor samples. mRNA and protein expression in the tumor tissue showed a positive correlation, and no differences were observed between tumors. Analysis using UMAP confirmed that both RNA-sequencing and protein expression were divided into well-known lineages, suggesting that the molecular and cellular biology basis of metabolic and biological functions in the tumor tissue of pituitary adenomas may affect the correlation between mRNA and protein expression. However, it was also found that there are limitations to multi-omics data analysis using "bulk samples" of the entire tumor tissue.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

下垂体腺腫における遺伝子型―表現型連関の解明を目的とした本研究においては、新たな技術である網羅的タンパク定量解析(non-target proteomics)およびRNA-sequencingにおけるMulti-omics data解析を用いることで、機能性と腫瘍性の次元軸から表出される多彩で複雑な下垂体腺腫の臨床像を説明し得る分子細胞生物学的交絡因子の一端を探索することができた。本研究によって得られた知見及び既存の遺伝子変異解析情報を有効に活用することにより、下垂体腫瘍の分子生物学的背景を解明することで，薬剤治療反応性や手術リスク及び寛解予測を目指した革新的個別化医療の創出をが期待される。

Research Products

• [Journal Article] Arachnoid cyst alone causes hemifacial spasm: illustrative case (2022)
  • Author(s): Ozaki Ko、Higuchi Yoshinori、Nakano Shigeki、Horiguchi Kentaro、Yamakami Iwao、Iwadate Yasuo
  • Journal Title: Journal of Neurosurgery: Case Lessons Volume: 3 Issue: 15
  • DOI: 10.3171/case2275
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Aneurysm formation after gamma-knife surgery for pituitary adenoma (2022)
  • Author(s): Honda Shunya、Tajima Yosuke、Yoshida Yoichi、Horiguchi Kentaro、Iwadate Yasuo
  • Journal Title: Acta Neurologica Belgica Volume: - Issue: 2 Pages: 723-725
  • DOI: 10.1007/s13760-022-02057-1
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Proteogenomic landscape and clinical characterization of GH-producing pituitary adenomas/somatotroph pituitary neuroendocrine tumors (2022)
  • Author(s): Yamato A,Nagano H,Gao Y,Matsuda T,Hashimoto N,Nakayama A,Yamagata K,Yokoyama M,Gong Y,Shi X,Zhahara N,Kono T,Taki Y,Furuki N,Nishimura M,Horiguchi K,Iwadate Y,Fukuyo M,Rahmutulla B,Kaneda A,Hasegawa Y,Kawashima Y,Ohara O,Ishikawa T,Kawakami E,Nakamura Y,Inoshita N,Yamada S,Fukuhara N,Nishioka H,Tanaka T
  • Journal Title: Communications Biology Volume: 5 Issue: 1 Pages: 1304-1304
  • DOI: 10.1038/s42003-022-04272-1
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] 術前診断が困難であった嗅溝部神経鞘腫：症例報告と直近15年間の文献レビュー (2022)
  • Author(s): 折口槙一，堀口健太郎，樋口佳則，山上岩男，岩立康男
  • Journal Title: 脳神経外科速報 Volume: 32 Pages: 444-445
• [Journal Article] 脳腫瘍手術戦略】 ③ 下垂体・トルコ鞍部 (2022)
  • Author(s): 堀口 健太郎
  • Journal Title: 脳神経外科速報 Volume: 32 Pages: 340-346
• [Journal Article] 内視鏡下経鼻頭蓋底手術のための微小外科解剖: (2022)
  • Author(s): 堀口 健太郎
  • Journal Title: 脳神経外科速報 Volume: 32 Pages: 714-721
• [Journal Article] シングルセル解析から捉える成長ホルモン産生下垂体腺腫と非機能性下垂体腺腫の新たな病態 (2022)
  • Author(s): 松田達磨, 村田和貴, 高躍, 堀口健太郎, 岩立康男, 田中知明
  • Journal Title: 日本内分泌学会雑誌 Volume: 98 Suppl Pages: 34-37
• [Journal Article] Multi-Omicsから見た下垂体神経内分泌腫瘍の特性 (2021)
  • Author(s): 高躍，村田和貴, 大和梓, 永野秀和, 松田達磨, 堀口健太郎, 岩立康男, 福原紀章, 西岡宏, 山田正三, 井下尚子, 田中知明
  • Journal Title: Folia Endocrinologica Japonica Volume: 97 Issue: S.HPT Pages: 104-106
  • DOI: 10.1507/endocrine.97.S.HPT_104
  • NAID: 130008090972
  • ISSN: 0029-0661, 2186-506X
  • Year and Date: 2021-09-20
  • Open Access
• [Journal Article] 頭蓋咽頭腫に対する内視鏡下経鼻頭蓋底手術：全摘出へのこだわりとアプローチの工夫 (2021)
  • Author(s): 堀口健太郎,松田達磨,高躍,小林正芳,池上史郎,岩立康男
  • Journal Title: Folia Endocrinologica Japonica Volume: 97 Issue: S.HPT Pages: 26-28
  • DOI: 10.1507/endocrine.97.S.HPT_26
  • NAID: 130008090944
  • ISSN: 0029-0661, 2186-506X
  • Year and Date: 2021-09-20
  • Open Access
• [Journal Article] 手術アプローチに工夫を要した下垂体癌の一例 (2021)
  • Author(s): 松田達磨，堀口健太郎，高躍，岩立康男
  • Journal Title: Folia Endocrinologica Japonica Volume: 97 Issue: S.HPT Pages: 84-86
  • DOI: 10.1507/endocrine.97.S.HPT_84
  • NAID: 130008091027
  • ISSN: 0029-0661, 2186-506X
  • Year and Date: 2021-09-20
  • Open Access
• [Journal Article] Two cases of symptomatic secondary hypophysitis due to Rathke’s cleft cysts treated with glucocorticoids: long-term follow-up (2021)
  • Author(s): Hanna Deguchi-Horiuchi, Hisashi Koide, Ikki Sakuma, Yue Gao, Seiichiro Higuchi, Hidekazu Nagano, Naoko Hashimoto, Kentaro Horiguchi, Yasuo Iwadate, Naoko Inoshita, Koutaro Yokote, Tomoaki Tanaka
  • Journal Title: Endocrine Journal Volume: 68 Issue: 3 Pages: 269-279
  • DOI: 10.1507/endocrj.EJ20-0361
  • NAID: 130008006379
  • ISSN: 0918-8959, 1348-4540
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] ICAM1-Negative Intravascular Large B-Cell Lymphoma of the Pituitary Gland: A Case Report and Literature Review (2021)
  • Author(s): Kumiko Nait, Sawako Suzuki, Chikako Ohwada, Kazuki Ishiwata, Yutaro Ruike, Akiko Ishida, Hanna Deguchi, Masanori Fujimoto, Hisashi Koide, Emiko Sakaida, Kentaro Horiguchi, Yasuo Iwadate, Ichiro Tatsuno, Naoko Inoshita, Jun-ichiro Ikeda, Tomoaki Tanaka, Koutaro Yokote,
  • Journal Title: AACE Clinical Case Reports Volume: - Issue: 4 Pages: 249-255
  • DOI: 10.1016/j.aace.2021.01.011
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Transnasal endoscopic resection of Epstein-Barr virus associated cavernous sinus tumour (2020)
  • Author(s): Daiki Yokoyama,Kentaro Horiguchi,Yoshinori Higuchi, Jun Hashiba
  • Journal Title: BMJ Case Reports Volume: 30 Issue: 10 Pages: e236381-e236381
  • DOI: 10.1136/bcr-2020-236381
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] 〔エキスパートによる手術〕 経鼻的下垂体腫瘍摘出術 (2020)
  • Author(s): 堀口健太郎
  • Journal Title: 脳神経外科速報 Volume: 30 Pages: 1054-1060
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 術前鑑別診断に難渋した傍鞍部腫瘍：画像診断の進歩と限界 (2022)
  • Author(s): 堀口健太郎，松田達磨，高躍，田中知明，岩立康男
  • Organizer: 第32回日本間脳下垂体腫瘍学会
• [Presentation] クリオシールとデュラウェーブを用いた鞍底再建～選択肢の一つとしての提案～ (2022)
  • Author(s): 堀口健太郎
  • Organizer: 第32回日本間脳下垂体腫瘍学会
  • Invited
• [Presentation] 超音波手術器による骨削除の有用性 (2022)
  • Author(s): 堀口健太郎，松田達磨, 折口槙一, 中野茂樹, 高躍, 樋口佳則, 岩立康男
  • Organizer: 第31回脳神経外科手術と機器学会学術総会
• [Presentation] 内視鏡下頭蓋底外科手術 : 当院での16年間の変遷 (2022)
  • Author(s): 堀口健太郎, 松田達磨, 高躍, 樋口佳則，花澤豊行，岩立康男
  • Organizer: 第34回日本頭蓋底外科学会
• [Presentation] 内視鏡下経鼻頭蓋底手術における頭蓋底骨削除：新型超音波手術器Sonopet iQという選択肢 (2022)
  • Author(s): 堀口健太郎
  • Organizer: 第34回日本頭蓋底外科学会
  • Invited
• [Presentation] 内視鏡下頭蓋底外科手術:当院での16年間の変遷 (2022)
  • Author(s): 堀口健太郎, 松田達磨, 高躍, 中野茂樹, 折口槙一, 樋口佳則, 花澤豊行, 岩立康男
  • Organizer: 第81回日本脳神経外科学会総会
• [Presentation] 内視鏡下経鼻的頭蓋底手術におけるCadaverを用いた外科解剖教育の重要性 (2022)
  • Author(s): 堀口健太郎, 松田達磨, 高躍, 折口槙一, 中野茂樹，樋口佳則, 鈴木崇根，花澤豊行, 岩立康男
  • Organizer: 第27回日本脳腫瘍の外科学会
• [Presentation] Exophytic growth patternを呈した機能性 Gonadotroph PitNETの一例 (2022)
  • Author(s): 堀口健太郎，海老原幸一，野口寛子，井下尚子，田中知明
  • Organizer: Exophytic growth patternを呈した機能性 Gonadotroph PitNETの一例
• [Presentation] 内視鏡下経鼻頭蓋底手術における新型超音波手術器 Sonopet iQ使用のTips & Pitfalls (2022)
  • Author(s): 堀口 健太郎，松田 達磨, 高 躍, 小林 正芳,岩立 康男
  • Organizer: 第29回日本神経内視鏡学会
• [Presentation] 手術アプローチに工夫を要した下垂体癌の一例. (2021)
  • Author(s): 松田達磨，堀口健太郎，高躍，岩立康男
  • Organizer: 第31回日本間脳下垂体腫瘍学会
• [Presentation] Multi-Omics から見た下垂体神経内分泌腫瘍の特性 (2021)
  • Author(s): 高躍，村田和貴, 大和梓, 永野秀和, 松田達磨, 堀口健太郎, 岩立康男, 福原紀章, 西岡宏, 山田正三, 井下尚子, 田中知明
  • Organizer: 第31回日本間脳下垂体腫瘍学会
• [Presentation] 頭蓋咽頭腫に対する内視鏡下経鼻頭蓋底手術:全摘出へのこだわりとアプローチの工夫 (2021)
  • Author(s): 堀口健太郎,松田達磨,高躍,小林正芳,池上史郎,岩立康男
  • Organizer: 第31回日本間脳下垂体腫瘍学会
• [Presentation] 側方病変に対する内視鏡下経鼻手術:最近の工夫を中心に (2021)
  • Author(s): 堀口 健太郎, 松田 達磨, 高 躍, 岩立 康男
  • Organizer: 第31回日本間脳下垂体腫瘍学会
• [Presentation] 内視鏡下経鼻頭蓋底手術：止血操作を中心に (2021)
  • Author(s): 堀口 健太郎
  • Organizer: 第1回千葉県手術手技セミナー
  • Invited
• [Presentation] 鞍結節部髄膜腫に対する内視鏡下経鼻的頭蓋底手術：現状と今後の課題 (2021)
  • Author(s): 堀口 健太郎, 松田 達磨, 高 躍, 樋口 佳則，花澤 豊行，岩立 康男
  • Organizer: 第33回日本頭蓋底外科学会
• [Presentation] 経鼻内視鏡手術」基本解剖 (2021)
  • Author(s): 堀口 健太郎
  • Organizer: 第3回Neurosurgery Basic Academy
  • Invited
• [Presentation] 内視鏡下経鼻頭蓋底手術: 部位ごとのリスクマネージメント (2021)
  • Author(s): 堀口 健太郎, 松田 達磨, 高 躍, 中野 茂樹，樋口 佳則，岩立 康男
  • Organizer: 日本脳腫瘍の外科学会
• [Presentation] 間脳下垂体疾患における脳神経外科医の役割 (2021)
  • Author(s): 堀口 健太郎
  • Organizer: 第22回日本内分泌学会関東甲信越支部学術集会
• [Presentation] 鞍結節部髄膜腫に対する内視鏡下経鼻的頭蓋底手術：当科における15年間の治療成績 (2021)
  • Author(s): 堀口 健太郎, 松田 達磨, 高 躍, 中野 茂樹，小林 正芳，樋口 佳則，佐伯 直勝，岩立 康男
  • Organizer: 第80回日本脳神経外科学会総会
• [Presentation] 蓋咽頭腫に対する内視鏡下経鼻頭蓋底手術 : 全摘出を目指した手技の工夫 (2021)
  • Author(s): 堀口 健太郎,松田 達磨, 高 躍, 小林 正芳,岩立 康男
  • Organizer: 第28回日本神経内視鏡学会
• [Presentation] 内視鏡時代の経鼻手術：GH産生下垂体腺腫を中心に (2021)
  • Author(s): 堀口 健太郎:
  • Organizer: 第8回内分泌エキスパートMeeting
  • Invited
• [Presentation] マルチオミクス解析から捉える下垂体腺腫の特徴 (2020)
  • Author(s): 高 躍，永野 秀和，堀口 健太郎, 橋本 直子,中山 哲俊，樋口 誠一郎，山形 一行，横山 真隆，岩立 康男，田中 知明
  • Organizer: 第93回日本内分泌学会学術総会
• [Presentation] クッシング病に対する診断・内視鏡下経鼻手術の治療成績 (2020)
  • Author(s): 堀口 健太郎，高 躍，小出 尚史，横手 幸太郎，田中 知明，岩立康男
  • Organizer: 第93回日本内分泌学会学術総会
• [Presentation] テモゾロミドが著効したPRL/ACTH同時産生下垂体癌 多発肝転移の一例 (2020)
  • Author(s): 瀧 由樹，藤本 真徳，高 躍，五十嵐 浩志，石渡 一樹，内藤 久美子，類家 裕太郎，永野 秀和，鈴木 佐和子，井下 尚子，堀口 健太郎，小出 尚史，岩立 康男，田中 知明，横手 幸太郎
  • Organizer: 第93回日本内分泌学会学術総会
• [Presentation] Endoscopic endonasal surgery for craniopharyngiomas: advantages and limitations (2020)
  • Author(s): Kentaro Horiguchi, Tatsuma Matsuda, Yoshinori Higuchi, Shiro Ikegami, Yasuo Iwadate
  • Organizer: The 15th Asian-Oceanian International Congress on Skull Base Surgery
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 巨大下垂体腺腫の血行動態 (2020)
  • Author(s): 松田達磨，堀口 健太郎，高 躍，岩立 康男
  • Organizer: 第34回日本微小脳神経外科解剖研究会
• [Book] 新版 ICTのための新型コロナウイルス パーフェクトマニュアル (2021)
  • Author(s): 堀口 健太郎
  • Publisher: メディカ出版
  • ISBN: 9784840473606