Novel method to identify glioblastoma invasive areas using electrophysiology.

• Project/Area Number: 24K12279
• 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: Tohoku University
• Principal Investigator: 下田 由輝 東北大学, 大学病院, 助教 (30815444)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 金森 政之 東北大学, 医学系研究科, 准教授 (60420022) ; 大沢 伸一郎 東北大学, 大学病院, 助教 (00813693) ; 中川 敦寛 東北大学, 大学病院, 教授 (10447162) ; 大城 朝一 東北大学, 医学系研究科, 助教 (40311568) ; 遠藤 英徳 東北大学, 医学系研究科, 教授 (40723458)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2026: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2025: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2024: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
• Keywords: 膠芽腫 / 新規治療法 / 外科手術

Outline of Research at the Start

近年、膠芽腫の浸潤部で、腫瘍細胞と正常神経細胞との結合形成と、ここから生じる特異的な電気信号の存在が報告された。腫瘍の内部や、正常組織では認められず、腫瘍と正常脳の境界で記録される可能性があるが、その特性や浸潤領域との空間的関係は明らかでない。本研究の目的は、腫瘍周囲の電気信号を効率的に検出できる方法を確立し、腫瘍浸潤範囲の空間的関係を明らかとすることである。

Outline of Annual Research Achievements

電気生理学的に腫瘍の浸潤部を検出する方針で実験を開始した。7例の膠芽腫症例から術中に腫瘍近傍の脳波を測定することができた。脳波解析を行った結果、造影病変の境界域や、皮質近傍で、脳波の高周波数成分が上昇していることがわかった。しかし、境界によっては、明らかな上昇を認められない腫瘍壁も存在し、再発部などの、他の臨床データとの比較が待たれる状態である。
並行して、腫瘍の浸潤部の生理学的な特徴を把握するため、腫瘍周囲の2光子顕微鏡を用いたライブイメージングを開始した。

Current Status of Research Progress

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

Reason

腫瘍2光子ライブイメージング
脳腫瘍細胞の培養（人膠芽腫細胞―陽性、U87陽性、A172陽性、GL261陰性、）を行い、腫瘍細胞におけるCaイメージングに成功した。
iGlu (人膠芽腫細胞―陰性、U87陰性、A172陰性、GL261陰性)を使用したIn vitro下でのイメージングを行ったが、現時点で活動性の変化を捉えられていない。

Strategy for Future Research Activity

脳波データの収集
共培養の準備と、2光子顕微鏡によるLive imagingの準備を進めている。