横紋筋肉腫メタボローム解析（尿/組織）による診断マーカーとオンコメタボライト探索

• Project/Area Number: 22K07911
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 52050:Embryonic medicine and pediatrics-related
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 住田 亙 名古屋大学, 医学部附属病院, 病院講師 (70437044)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 城田 千代栄 名古屋大学, 医学部附属病院, 講師 (20378194) ; 成田 敦 名古屋大学, 医学部附属病院, 助教 (20625149) ; 牧田 智 名古屋大学, 医学部附属病院, 病院助教 (20718415) ; 田井中 貴久 名古屋大学, 医学部附属病院, 病院講師 (30378195) ; 内田 広夫 名古屋大学, 医学系研究科, 教授 (40275699) ; 高橋 義行 名古屋大学, 医学系研究科, 教授 (40432273) ; 大澤 毅 東京大学, 先端科学技術研究センター, 准教授 (50567592) ; 田中 裕次郎 埼玉医科大学, 医学部, 教授 (90382928) ; 檜 顕成 名古屋大学, 医学系研究科, 特任教授 (90383257)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000); Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
• Keywords: 横紋筋肉腫 / 液体クロマトグラフィー質量分析法 / キャピラリー電気泳動質量分析法 / 尿中代謝物 / メタボロミクス / バイオマーカー / LC-MS / CE-MS / 中心代謝 / オンコメタボライト / 代謝リプログラミング

Outline of Research at the Start

小児の肉腫のなかで最も頻度が高い横紋筋肉腫を標的とし、その中心代謝に関与する代謝産物（オンコメタボライト）及びその特異的な代謝系を見出すことを目標に、生体内の情報を鋭敏且つ包括的に捉えやすいメタボロミクス（キャピラリー電気泳動質量分析法を中心に）に着目する。第一段階として、尿検体を研究サンプルとして用い、尿中代謝物解析（CE/MS:キャピラリー電気泳動質量分析法を中心にLC/MS: 液体クロマトグラフィー質量分析法）から、代謝物を網羅的に測定し、横紋筋肉腫の中心代謝に特異的な代謝物（オンコメタボライト）の解明を目指す。

Outline of Annual Research Achievements

横紋筋肉腫は小児軟部組織腫瘍の中で最も頻度が高い。小児横紋筋肉腫の5年無増悪生存率は高リスク群で30~50%と予後不良で現在の診断治療法だけでは未だ十分な治療効果とは言えず、新たな診断治療法の開発が急務である。最近では質量分析計を用いたメタボロミクスの発展により生体内の代謝情報を鋭敏且つ包括的に捉えることが可能となり、様々な癌種において新たなバイオマーカーや病態の解明が進んでいる。横紋筋肉腫においても代謝変動の解明が病因解明や新規治療法の開発に寄与すると考えられるが、その代謝変動に着目した診断マーカーや創薬は前例がない。本研究課題の核心をなす学術的「問い」は横紋筋肉腫に特徴的にみられる代謝産物（オンコメタボライト）や代謝系を見出すことである。本研究では横紋筋肉種患児尿サンプルでメタボローム解析を行い、疾患貢献度の高い尿中代謝物（バイオマーカー）を抽出、更に病態解明を目指して代謝物パスウエイ解析を行い検証する。
①詳細な臨床情報を有する尿検体の回収(神経芽腫患児および健常者)、②診療情報を生かした横紋筋肉腫検査モデル構築と妥当性の検証、③代謝経路などの代謝リプログラミング解析の計3項目を検討予定である。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

尿サンプルについては健常者10サンプルと病理組織が胎児型の横紋筋肉腫19サンプル、さらにより悪性度の高い胞巣型の横紋筋肉腫21サンプルを収集し、尿中代謝物を測定した。LC/MS: 液体クロマトグラフィー質量分析法とCE/MS: キャピラリー電気泳動質量分析法で健常者と横紋筋肉腫(胎児型と胞巣型を含む)の尿中代謝物を測定・比較し、横紋筋肉腫群で37代謝物が有意に上昇ないし減少していることが判明した。
現在、横紋筋肉腫にて有意に上昇している代謝経路などの解析も検証中である。

Strategy for Future Research Activity

①診療情報を生かした横紋筋肉腫検査モデル構築と妥当性の検証、②代謝経路などの解析の計2項目を中心に研究を行う。引き続き健常者と横紋筋肉腫患者を判別することを尿中代謝物で評価・検証する必要があると考えて いる。
本研究では今後もLC/MS: 液体クロマトグラフィー質量分析法とCE/MS:キャピラリー電気泳動質量分析法で関連する代謝物を検討する。