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2020 Fiscal Year Research-status Report

膠芽腫幹細胞が眠るInvasion nicheの機能解析と幹細胞破綻環境の探索

Research Project

Project/Area Number 18K08997
Research InstitutionEhime University

Principal Investigator

井上 明宏  愛媛大学, 医学部附属病院, 講師 (20593403)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 西川 真弘  愛媛大学, 医学部附属病院, 助教 (20794308) [Withdrawn]
國枝 武治  愛媛大学, 医学系研究科, 教授 (60609931)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2022-03-31
Keywords腫瘍幹細胞 / Glioblastoma / CD44 / High invasive type
Outline of Annual Research Achievements

膠芽腫における腫瘍幹細胞(Cancer stem cell:CSC)の存在は、大部分の症例でみられる摘出腔辺縁からの局所再発における主要な要因と考えられる。そこで、腫瘍周辺におけるCSCの発現と作用を調べるため、膠芽腫組織を中心部と辺縁部に分け、各部位で発現している幹細胞マーカーを解析し、画像との対比、予後との関係、及び新規治療の可能性について検討した。13名の膠芽腫患者で,ナビゲーション下に腫瘍中心部と辺縁部を同定、各部位から組織を採取し、各種幹細胞マーカー及び関連分子の発現をqRT-PCRにて解析した。また、一部の幹細胞マーカーについては免疫組織学的にも検討した。さらに腫瘍辺縁部の組織を用いた初代培養より樹立したグリオーマ幹細胞様(GSL)細胞を用いて、in vitro及びin vivoでの遊走能,浸潤能,増殖能などの機能解析を行った。画像上、浸潤型の腫瘍では、CD44が中心部と比較して辺縁部でより多く発現しており、早期に再発を来たし予後不良であった。一方、境界鮮明型の腫瘍では辺縁部でのCD44の発現が低下する一方で、VEGFの発現量が多く、高い増殖能を示した。また、樹立したGSL細胞はCD44の発現が高く、同細胞は高い遊走能・浸潤能を有しており、CD44 siRNAによるknockdownにてそれらの活性は抑制された。一方、CD44をknockdownしたGSL細胞をマウス脳内に移植すると、腫瘍の浸潤のみならず増殖も抑制され、対照と比べマウスは長期間生存した。以上より、腫瘍摘出腔辺縁部にCD44高発現のCSCが多く存在する症例があり、同細胞群が高い浸潤性、早期再発に関与していると思われた。また、腫瘍辺縁部に残存したCD44発現腫瘍幹細胞の制御機構を解明することで新たな治療戦略の確立に繋がる可能性が示唆された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

膠芽腫患者では、腫瘍摘出腔辺縁部にCD44高発現のCSCが多く存在する症例があり、同細胞群が高い浸潤性、早期再発に関与していると思われた。今後は、腫瘍辺縁部に残存したCD44発現腫瘍幹細胞の制御機構には周辺の酸素環境が関わっていることが分かり、その詳細を解明することで新たな治療戦略の確立を模索する予定である。なお、上記は、H30年、R1年度、R2年度に計画していた事項であり、研究は概ね順調に経過していると判断する。

Strategy for Future Research Activity

現在までの結果を踏まえると、腫瘍辺縁部に残存したCD44発現腫瘍幹細胞の制御機構、特に摘出腔周囲の酸素環境を制御してその詳細を解明することが、膠芽腫に対する新たな治療戦略の確立に繋がっていく可能性が高いと推測され、今後は同部位におけるCD44発現腫瘍幹細胞の酸素環境に応じた特性を検討していく予定である。

Causes of Carryover

R2年度に計画していた研究計画が一部、進渉していない部分もあったため、次年度使用額が生じた。今後は、腫瘍辺縁部に残存したCD44発現腫瘍幹細胞の様々な酸素環境下での制御機構を解明することで新たな治療戦略の確立を模索していく予定である。

  • Research Products

    (10 results)

All 2021 2020

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (5 results)

  • [Journal Article] CD44 expression in the tumor periphery predicts the responsiveness to bevacizumab in the treatment of recurrent glioblastoma2021

    • Author(s)
      Nishikawa Masahiro、Inoue Akihiro、Ohnishi Takanori、Yano Hajime、Kanemura Yonehiro、Kohno Shohei、Ohue Shiro、Ozaki Saya、Matsumoto Shirabe、Suehiro Satoshi、Nakamura Yawara、Shigekawa Seiji、Watanabe Hideaki、Kitazawa Riko、Tanaka Junya、Kunieda Takeharu
    • Journal Title

      Cancer Medicine

      Volume: 10 Pages: 2013~2025

    • DOI

      10.1002/cam4.3767

  • [Journal Article] Met-PET uptake index for total tumor resection: identification of 11C-methionine uptake index as a goal for total tumor resection including infiltrating tumor cells in glioblastoma2020

    • Author(s)
      Inoue Akihiro、Ohnishi Takanori、Kohno Shohei、Ohue Shiro、Nishikawa Masahiro、Suehiro Satoshi、Matsumoto Shirabe、Ozaki Saya、Fukushima Mana、Kurata Mie、Kitazawa Riko、Shigekawa Seiji、Watanabe Hideaki、Kunieda Takeharu
    • Journal Title

      Neurosurgical Review

      Volume: 44 Pages: 587~597

    • DOI

      10.1007/s10143-020-01258-7

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Tricks and traps of ICG endoscopy for effectively applying endoscopic transsphenoidal surgery to pituitary adenoma2020

    • Author(s)
      Inoue Akihiro、Kohno Shohei、Ohnishi Takanori、Nishida Naoya、Suehiro Satoshi、Nakamura Yawara、Matsumoto Shirabe、Nishikawa Masahiro、Ozaki Saya、Shigekawa Seiji、Watanabe Hideaki、Senba Hidenori、Nakaguchi Hironobu、Taniwaki Mashio、Matsuura Bunzo、Kitazawa Riko、Kunieda Takeharu
    • Journal Title

      Neurosurgical Review

      Volume: 9 Pages: online

    • DOI

      10.1007/s10143-020-01382-4

  • [Journal Article] Clinical utility of new three-dimensional model using a zero-echo-time sequence in endoscopic endonasal transsphenoidal surgery2020

    • Author(s)
      Inoue Akihiro、Kohno Shohei、Nishida Naoya、Suehiro Satoshi、Matsumoto Shirabe、Nishikawa Masahiro、Ozaki Saya、Nakamura Yawara、Shigekawa Seiji、Watanabe Hideaki、Senba Hidenori、Matsuura Bunzo、Ohnishi Takanori、Kunieda Takeharu
    • Journal Title

      Clinical Neurology and Neurosurgery

      Volume: 190 Pages: 105743~105743

    • DOI

      10.1016/j.clineuro.2020.105743

  • [Journal Article] Clinical features and endoscopic findings of granular cell tumor of the sellar region: A case report and review of the literature2020

    • Author(s)
      Kusakawa Akari、Inoue Akihiro、Nakamura Yawara、Nishida Naoya、Fukushima Mana、Senba Hidenori、Suehiro Satoshi、Matsumoto Shirabe、Nishikawa Masahiro、Ozaki Saya、Shigekawa Seiji、Watanabe Hideaki、Matsuura Bunzo、Kitazawa Riko、Kunieda Takeharu
    • Journal Title

      Surgical Neurology International

      Volume: 11 Pages: 101~101

    • DOI

      10.25259/SNI_111_2020

  • [Presentation] ETSSにおけるzero-echo-time sequenceを利用した術前3D-MRI画像の有用性2020

    • Author(s)
      井上明宏、高野昌平、西田直哉、末廣諭、松本調、渡邉英昭、國枝武治
    • Organizer
      第30回 日本間脳下垂体腫瘍学会
  • [Presentation] 下垂体腺腫に対するETSS施行時におけるICG蛍光内視鏡使用のコツとピットフォール2020

    • Author(s)
      井上明宏、高野昌平、末廣諭、西田直哉、大西丘倫、松本調、中村和、渡邉英昭、國枝武治
    • Organizer
      社団法人日本脳神経外科学会 第79回学術総会
  • [Presentation] 膠芽腫摘出術におけるMethionine-PETの意義:Met 集積率と浸潤性腫瘍幹細胞の関連性2020

    • Author(s)
      井上明宏、末廣諭、尾崎沙耶、渡邉英昭、西川真弘、高野昌平、大西丘倫、大上史朗、渡邉英昭、國枝武治
    • Organizer
      第38回日本脳腫瘍学会学術集会
  • [Presentation] Multicentric Gliomaとして発見されたEpithelioid Glioblastomaの1例2020

    • Author(s)
      井上明宏、末廣諭、福島万奈、北澤理子、渡邉英昭、國枝武治
    • Organizer
      第38回日本脳腫瘍病理学会
  • [Presentation] トルコ鞍部に発生したGranular cell tumor(GCT)の 1例:GCTの内視鏡下手術所見と画像的特徴2020

    • Author(s)
      井上明宏、中村和、西田直哉、末廣諭、渡邉英昭、國枝武治
    • Organizer
      第32回日本頭蓋底外科学会

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Published: 2021-12-27  

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