遺伝子多型に基づく神経膠腫の病態解明とPrecision Medicine構築

• Project/Area Number: 20K17965
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 56010:Neurosurgery-related
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 梅原 徹 大阪大学, 大学院医学系研究科, 招へい教員 (20792469)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2022)
• Budget Amount: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2020: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
• Keywords: 神経膠腫 / 髄膜腫 / 遺伝子多型 / 個別化医療 / オミクス解析 / 不均一性

Outline of Research at the Start

神経膠腫において、欧米を中心に宿主遺伝子背景と疾患を関連付けるゲノムワイド関連解析が行われてきたが、本邦からの体系的な報告は未だ存在しない。本研究では、人類遺伝学的に比較的均質であるという本邦の特性を生かし、国内神経膠腫症例を対象に遺伝子多型解析を行う。さらに臨床・画像情報や腫瘍分子プロファイルとの横断的統合解析により、人種・地域特異的な神経膠腫リスクモデルの構築や病態解明、予防、創薬、個別化医療の実現を最終目標とする。

Outline of Annual Research Achievements

大阪大学大学院医学系研究科および医学部付属病院の臨床研究倫理審査の承認を得た上で、神経膠腫、髄膜腫の血液・腫瘍サンプル、画像データ、臨床データ(年齢、性別、生存期間、治療内容、治療反応性など)の収集、さらに取得した血液サンプルからのゲノムDNA抽出およびSNPタイピングを継続している。先行して血液サンプルが集積された髄膜腫403例のデータとリファレンスデータを用いて、全ゲノム上のバリアントに関するGWASを行ったが、現時点でゲノムワイド有意水準 (P = 5.0×10-8) を満たす関連は検出されず、日本人集団に特異的な髄膜腫のリスクSNPを同定することはできなかった。欧米から報告されている髄膜腫のリスクSNPは日本人においてアレル頻度が極めて低いため、関連性を評価することが困難であった。引き続き、神経膠腫を中心にサンプル数の上積みを行っている。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

遺伝子多型解析に必要な血液サンプルの集積は概ね順調に進んでいるものの、疾患頻度の観点から髄膜腫と比較して、神経膠腫のサンプル集積のペースがやや遅れている。疾患関連遺伝子の特定のため、神経膠腫のサンプル数のさらなる上積みが必要である。

Strategy for Future Research Activity

日本人における脳腫瘍遺伝子多型データベースを構築することで、先行研究の検証や、 本邦独自の遺伝的特性に基づいた新たな知見を得ることを目標としている。また臨床・画像情報や腫瘍分子プロファイルとの横断的統合解析を行うことにより、人種・地域特異的な神経膠腫及び髄膜腫のリスクモデルの構築や病態解明、予防、創薬、個別化医療の実現を最終目標とする。

Research Products

• [Journal Article] Revisiting the definition of glioma recurrence based on a phylogenetic investigation of primary and re-emerging tumor samples: a case report (2022)
  • Author(s): Umehara T, Arita H, Miya F, Achiha T, Shofuda T, Yoshioka E, Kanematsu D, Nakagawa T, Kinoshita M, Kagawa N, Fujimoto Y, Hashimoto N, Kiyokawa H, Morii E, Tsunoda T, Kanemura Y, Kishima H.
  • Journal Title: Brain Tumor Pathol. Volume: 39(4) Issue: 4 Pages: 218-224
  • DOI: 10.1007/s10014-022-00438-1
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] 全ゲノムシークエンスを用いた再発グリオーマ/de novo 腫瘍の鑑別 (2021)
  • Author(s): 梅原 徹、有田英之、宮 冬樹、平山龍一、木嶋教行、香川尚己、藤本康倫、橋本直哉、金村米博、貴島晴彦
  • Organizer: 日本脳神経外科学会 第80回学術総会
• [Presentation] 機械学習による画像テクスチャ解析を用いた 初発膠芽腫の予後推定 (2020)
  • Author(s): 梅原徹, 木下学, 佐々木貴浩, 有田英之, 吉岡絵麻, 正札智子, 児玉良典, 香川尚己, 沖田典子, 高野浩司, 宇田武弘, 深井順也, 阪本大輔, 森艦二, 金村米博
  • Organizer: 日本脳神経外科学会第79回学術総会
• [Presentation] 術前画像情報を用いた 初発膠芽腫の予後推定の有用性と限界 (2020)
  • Author(s): 梅原徹, 木下学, 佐々木貴浩, 有田英之, 吉岡絵麻, 正札智子, 児玉良典, 香川尚己, 沖田典子, 高野浩司, 宇田武弘, 深井順也, 阪本大輔, 森艦二, 金村米博
  • Organizer: 第38回日本脳腫瘍学会学術集会