2024 Fiscal Year Research-status Report
Molecular mechanism of membrane lipid remodeling in hypoxic glioma cells
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23K08542
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
田中 一寛 神戸大学, 医学部附属病院, 講師 (70467661)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
長嶋 宏明 神戸大学, 医学研究科, 助教 (00794950)
篠山 隆司 神戸大学, 医学研究科, 教授 (10379399)
高橋 政友 九州大学, 生体防御医学研究所, 助教 (30844419)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| Keywords | 膜脂質代謝 / 低酸素 / グリオーマ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では低酸素環境下のグリオーマ細胞の膜脂質代謝変化（リモデリング）を明らかにすべく、リピドーム解析や分子生物学的解析で、細胞膜を構成するリン脂質やコレステロール、脂肪酸の組成変化および機能解析を行う。また、悪性グリオーマに対する標準的治療薬であるテモゾロミド（アルキル化剤）はDNA損傷によりアポトーシスを誘導するが、低酸素環境下においてグリオーマ細胞が治療抵抗性を獲得する機序について、膜脂質代謝の変化に着目して細胞膜の機能を解明する。
グリオーマ培養細胞（U87およびT98グリオーマ細胞）を用いたリピドーム定量分析法では、低酸素状態においてコレステロールやホスファチジルセリン（PS）やホスファチジルエタノールアミン（PE）の含有率が増加していた。また、ホスファチジルコリン（PC）の含有率は変化しないが、リン脂質の疎水性尾部を形成する2本の脂肪酸について不飽和脂肪酸より飽和脂肪酸の割合が増加していた。また、膜脂質代謝に関与する遺伝子発現解析をリアルタイムPCR法やWestern blot法で行い、低酸素によって飽和脂肪酸を含むホスファチジルコリン（PC）の生合成に強く関与するリゾリン脂質アシル転移酵素LPCAT1の発現が増加していることを確認した。また、グリオーマ患者から得られた腫瘍検体を用いたqRT-PCR解析ではLPCAT1のmRNA発現が正常組織に比べて有意に増加していることを確認した。
さらにLPCAT1の役割・機能を検証するためにshRNAプラスミドを用いてLPCAT1遺伝子抑制を行いU87, T98 shLPCAT1細胞を作成した。LPCAT1抑制では細胞増殖能が低下していたが、低酸素下での違いは認めなかった。細胞遊走能についてはLPCAT1抑制での明らかな違いは認められなかった（条件設定中である）。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
LPCAT1の遺伝子発現抑制を導入したグリオーマ細胞を作成したが、細胞増殖能や遊走能などの機能解析において条件設定が定まっていない。また、LPCAT1遺伝子抑制における低酸素状態での細胞内代謝変化を検証するためリピドーム定量分析の準備中である。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は遺伝子操作によるLPCAT1発現過剰系も作成して実験を進め、低酸素状態のグリオーマ細胞に及ぼす影響を機能解析する予定である。さらに抗癌剤治療（TMZ）に抵抗性を示すグりオーマ細胞でのにLPCAT1やHIF1の発現を検証して、治療抵抗性のメカニズムを検証していく予定である。
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| Causes of Carryover |
細胞内脂質代謝を網羅的に解析するためのリピドーム定量分析を数回行う予定である。また抗体を用いた実験（Western blotや免疫染色など）、グリオーマ細胞移植による動物モデル実験を進めていく予定である。
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[Journal Article] Association of preoperative seizures with reduced expression of soluble CD163, an M2 macrophage marker, in the cerebrospinal fluid in isocitrate dehydrogenase wild-type glioblastoma.2025
Author(s)
Yamanishi S, Nagashima H, Tanaka K, Uno T, Ikeuchi Y, Iwahashi H, Hashiguchi M, Horii S, Itoh T, Muragaki Y, Sasayama T.
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Journal Title
J Neurooncol.
Volume: 171(1)
Pages: 95-103
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Association between accumulation of 2-hydroxyglutarate detected by MR spectroscopy and preoperative seizure in IDH-mutant glioma.2024
Author(s)
Nagashima H, Tanaka K, Yamanishi S, Hashiguchi M, Iwahashi H, Uno T, Somiya Y, Komatsu M, Itoh T, Sasaki R, Sasayama T.
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Journal Title
J Neurosurg.
Volume: 142(3)
Pages: 712-721
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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