膠芽腫における腫瘍内細菌叢プロファイリングと生理機能の解明

• Project/Area Number: 23K08567
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• 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)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 有田 英之 大阪大学, 大学院医学系研究科, 招へい教員 (60570570) ; 高垣 匡寿 大阪大学, 大学院医学系研究科, 助教 (70724433) ; 木嶋 教行 大阪大学, 大学院医学系研究科, 助教 (80534627)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2026-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000); Fiscal Year 2025: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2024: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2023: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
• Keywords: 膠芽腫 / 腫瘍内細菌叢 / メタゲノム / 腫瘍微小環境 / 腫瘍内細菌

Outline of Research at the Start

近年、従来「無菌」と考えられてきた中枢神経組織に由来する膠芽腫において「腫瘍内細菌」が存在することが明らかとされた。腫瘍微小環境とマイクロバイオーム(主に腸内細菌叢)との双方向的な関係性に対する理解が深まっており、膠芽腫の腫瘍内細菌叢についても何らかの生理機能を持つ可能性が示唆される。本研究では、膠芽腫における腫瘍内細菌叢のバイオマーカーとしての意義を検討する。さらに網羅的メタゲノム解析を用いて、腫瘍内細菌叢の分子系統樹作成や機能組成評価を行い、腫瘍微小環境の理解、臨床応用への橋渡しを目指す。

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(承認番号 No.846, および No.19122)を得た上で、研究計画に基づき、膠芽腫症例のサンプル(腫瘍、糞便、血液、唾液、髄液)、臨床情報(年齢、性別、生存期間、治療内容、治療反応性など)を前向きに集積している。先行研究計画（20K17965）に沿って、取得した血液サンプルからのゲノムDNAを精製し、SNPタイピングをすでに実施している。膠芽腫を対象とした腫瘍、糞便サンプルからのバクテリアゲノムDNA精製、16S rRNA 解析、ショットガンメタゲノム解析については準備段階にあり、本学微生物研究所感染症センターと連携して行っていく。膠芽腫と平行して、疾患頻度の高い慢性硬膜下血腫を対象とした腸内細菌叢解析を開始しており、糞便サンプル収集及び、Qiime2 などの解析ツールを用いて自ら菌叢解析を実行している。膠芽腫における腫瘍内細菌叢の診断、治療、予後のバイオマーカーとしての意義を検討することに加えて、分野横断的にSNPデータ、腫瘍体細胞変異、画像特徴、腸内細菌叢を誘導したゲノム・オミクスデータベースの構築を目指している。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

腫瘍内細菌叢解析に必要な腫瘍、糞便サンプルの集積は進んでいるものの、バクテリアゲノムDNA精製、16S rRNA 解析、ショットガンメタゲノム解析は初年度の段階では準備段階であり、やや遅れている状況である。

Strategy for Future Research Activity

膠芽腫腫瘍サンプルを用いて、バクテリアゲノムDNAを精製する手技を確立した上で、腫瘍内細菌叢プロファイリングを行い、診断、治療、予後のバイオマーカーとしての意義を検討する。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、腫瘍微小環境における腫瘍内細菌叢の機能理解を進めることを、本研究の最終目標とする。