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Development of molecular targeted therapy for primary central nervous system lymphomas based on genome and metabolome data.

Research Project

Project/Area Number 23K21463
Project/Area Number (Other) 21H03045 (2021-2023)
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeMulti-year Fund (2024)
Single-year Grants (2021-2023)
Section一般
Review Section Basic Section 56010:Neurosurgery-related
Research InstitutionKyoto Prefectural University of Medicine

Principal Investigator

山中 龍也  京都府立医科大学, 医学部, 特任教授 (20323991)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 高島 康郎  京都府立医科大学, 医学部, 研究員 (50621083)
川口 淳  佐賀大学, 医学部, 教授 (60389319)
佐々木 泰史  札幌医科大学, 医療人育成センター, 教授 (70322328)
深井 順也  和歌山県立医科大学, 医学部, 准教授 (50543774)
岩立 康男  千葉大学, 大学院医学研究院, 教授 (70272309)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2026-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥17,290,000 (Direct Cost: ¥13,300,000、Indirect Cost: ¥3,990,000)
Fiscal Year 2025: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2024: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2021: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Keywords脳リンパ腫 / 分子標的療法 / ゲノム解析 / メタボローム解析 / 分子標的 / 薬剤耐性 / シングルセル解析
Outline of Research at the Start

我々はPCNSLの凍結サンプル90例から精製したDNA/RNAを用い,全エクソーム・RNAシークエンス・全ゲノム解析を進め,PCNSLの遺伝学的なLandscapeを明らかにした。 さらに,Methotrexate(MTX)耐性PCNSL細胞のメタボローム解析から,cell-type-specificなシグナル経路の変化が明らかになり,再発PCNSLの個別化分子標的療法を世界に先駆けて提唱した。 今後,再発PCNSLのゲノム解析と培養細胞系の新たな樹立から,難治性再発PCNSLに対する個別化分子標的創薬研究を更に進める。最終的にはゲノム解析の成果を統合的に解析することにより,PCNSLに対する新たな分子標的治療の開発研究を進めていきたい。

Outline of Annual Research Achievements

中枢神経系原発悪性リンパ腫(PCNSL)の腫瘍組織の網羅的ゲノム解析から,遺伝子変異のLandscapeを明らかにした。バイオマーカー・新規の分子標的薬開発のための基盤研究を更に進展させている。
1. 再発PCNSLの培養腫瘍細胞株の薬剤感受性の検討と代謝経路の検討から個別化分子標的治療の開発
MTX, Tirabrutinib, AraCに対するIC50値を指標に薬剤感受性を検討している。PCNSL細胞株であるHKBMLおよびTK耐性株のシングルセル解析を行い、標的分子を選定し、培養腫瘍細胞モデル・腫瘍移植免疫不全マウスモデルの系で検討を行い,再発PCNSLの個別化分子標的療法の可能性を検討している。
2. 腫瘍組織中miRNAの機能解析から診断・治療法の開発
PCNSL腫瘍組織のmiRNA発現データをRandom Survival Forest法で検討したところ, miR-181b, miR-30d, miR-93, miR-101, miR-548b, miR-554, miR-1202の発現と生存期間に相関があることが示唆された。 今後,miRNA mimics/inhibitors(siRNA)を培養PCNSL細胞に導入し細胞形質解析を行い,データベース検索によりmiRNAがターゲットとする遺伝子を推測し,miRNA Expression Reporter Vector Systemを用いたmiRNAの結合領域の検討を行う。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

細胞株HKBML, TKのメソトレキセート, Arac, Tirabrutinibの各耐性株をIC50を指標として作製し、親株および耐性株のシングルセル解析さらに脳リンパ腫腫瘍組織のシングルセル解析を終了し、現在シーケンスデータ解析を行っている。 また、PCNSL腫瘍組織のmiRNA発現データをもとに、miRNAを脳リンパ腫細胞株へ遺伝子導入するための準備を進めている。いずれの実験からも標的分子の候補が決まれば、in vitro,in vivoの系を用いた確認実験の準備を進めている。

Strategy for Future Research Activity

シングルセル解析のデータ解析から標的分子を明らかにし、in vitro, in vivoでの解析から分子標的としての適切性を検討する。さらに患者生存に関与するmiRNAの発現データ解析から診断・治療の標的となるmiRNAを選択し、in vitro, in vivoでの解析から分子標的としての適切性を検討する。 耐性株のメタボローム・プロテオーム解析を行い,PI3K/AKT/mTOR, RAS/MAPK, 酸化ストレス経路等の活性をウエスタン法,PCR法で確認を行う。さらに,Rapamycin (mTOR inhibitor),PD0325901 (MEKinhibitor),Chrysin (HIF1A inhibitor)などの特異的阻害剤の効果を培養腫瘍細胞モデル・腫瘍移植免疫不全マウスモデルの系で検討を行い,再発PCNSLの個別化分子標的療法の可能性を検討する。

Report

(2 results)
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2023 2021 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (4 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Reciprocal expression of the immune response genes CXCR3 and IFI44L as module hubs are associated with patient survivals in primary central nervous system lymphoma2023

    • Author(s)
      Takashima Y, Hamano M, Yoshii K, Hayano A, Fukai J, Iwadate Y, Kajiwara K, Hondoh H, Yamanaka R.
    • Journal Title

      Int J Clin Oncol .

      Volume: 28(3) Issue: 3 Pages: 468-481

    • DOI

      10.1007/s10147-022-02285-8

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Survival prediction based on the gene expression associated with cancer morphology and microenvironment in primary central nervous system lymphoma2021

    • Author(s)
      Takashima Yasuo、Kawaguchi Atsushi、Fukai Junya、Iwadate Yasuo、Kajiwara Koji、Hondoh Hiroaki、Yamanaka Ryuya
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: 16 Issue: 6 Pages: e0251272-e0251272

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0251272

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 心臓血管手術後ICUに入室した患者の入院前から術後6か月のQOLの変化~SF-36を用いて2023

    • Author(s)
      山田親代,岩脇陽子, 竹中千恵、室田昌子、森本昌史, 夜久均, 山中龍也.
    • Organizer
      第50回日本集中治療医学会学術集会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 中枢神経系原発悪性リンパ腫におけるがん免疫マイクロRNAによる予後予測.2021

    • Author(s)
      高島康郎, 川口淳, 岩立康男, 本道洋昭,深井順也, 梶原浩司, 早野あづさ, 山中龍也
    • Organizer
      第80回日本癌学会学術総会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 中枢神経系原発悪性リンパ腫におけるがんの形態及び微小環境に関連する遺伝子の発現パターンによる予後予測2021

    • Author(s)
      高島康郎, 川口淳,深井順也, 岩立康男, 梶原浩司,本道洋昭, 山中龍也
    • Organizer
      第44回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 心臓血管手術後ICUに入室した患者の入院前と退院時のQOLの変化 ~SF-36を用いて.2021

    • Author(s)
      山田親代,岩脇陽子, 森本昌史, 夜久均, 山中龍也.
    • Organizer
      第48回日本集中治療医学会学術集会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Remarks] 山中研究室ホームページ

    • URL

      https://square.umin.ac.jp/kpum-yamanaka1/index.html

    • Related Report
      2022 Annual Research Report 2021 Annual Research Report

URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2024-08-08  

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