メタボローム解析を用いたグリオーマにおける新規バイオマーカーの探索

2013 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 25293309
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: Kobe University
• Principal Investigator: 甲村 英二 神戸大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (30225388)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 篠山 隆司 神戸大学, 医学部附属病院, 講師 (10379399) ; 佐々木 良平 神戸大学, 医学部附属病院, 教授 (30346267) ; 細田 弘吉 神戸大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (90403261) ; 水川 克 神戸大学, 医学部附属病院, 助教 (80403260) ; 田中 一寛 神戸大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (70467661) ; 西原 賢在 神戸大学, 医学(系)研究科(研究院), 研究員 (20452493)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: グリオーマ / メタボローム解析

Research Abstract

本研究では、グリオーマの代謝が、IDH(Isocitrate dehydeogenase)変異やmTOR等の活性化等により他の脳腫瘍と異なることに着目し、組織や血液、髄液で包括的網羅的なメタボローム解析を行い、術前にグリオーマの組織型、悪性度、遺伝子変異の有無等を反映する代謝産物のバイオマーカーの見出すことが本研究の目的である。
2013年に当施設で手術が行われた初発のグリオーマ患者は26例であり、うち10例で術前にLC modelを用いたメタボローム解析が行われた。解析では、19種類の代謝物の同定ができ、腫瘍組織ではNAAの低下とcholineの上昇が認められた。また、ＩＤＨ変異のあるグリオーマは4例存在したが、腫瘍内での2HGの上昇は2例で認められ、2例は２HGの上昇を認めなかった。また、グリオーマ以外の脳腫瘍でも10例の悪性リンパ腫や髄膜腫などを解析したが、グリオーマにおいてはその他の腫瘍に比較してmyo-Inositoleの上昇が認められた。
一方、摘出した腫瘍組織のGC-MSを用いたメタボローム解析では、IDH変異のある腫瘍組織は全例2HGの上昇を認め、IDH変異陰性グリオーマと有意な差を認めた。
IDH変異陽性腫瘍のみの症例で、組織別に比較したが、症例数も少なく、組織別での有意な差は認めなかった。

Current Status of Research Progress

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

Reason

グリオーマの症例以外もLC modelを用いたメタボローム解析を行っており、年間症例数としては比較的多いと思われる。2HGやmyo-Inositoleなどの代謝物がバイオマーカーとして有用である可能性があり、今後も解析を進めていく予定である。

Strategy for Future Research Activity

１．グリオーマ組織のメタボローム解析と血液（髄液）メタボローム解析の比較:　周囲脳組織（コントロール）に比較しグリオーマ組織で有意に増加、減少している代謝物が、正常人の血液／髄液に比較してグリオーマ患者の血液（髄液）で増加、減少しているかを検討する。
２．グリオーマ組織のメタボローム解析と1H MRSの比較:　周囲脳組織（コントロール）に比較しグリオーマ組織で有意に増加、減少している代謝物が、1H MRS で検出されているかを検討する。解析はLC model を使用する。検出された代謝物が、正常脳の部位と比較して、1H MRS上有意に増加していれば、新たなバイオマーカーとして決定する。
３．グリオーマの組織型、WHOグレード、遺伝子変異の予測マーカーの解析:　手術で摘出したグリオーマ組織を使って、グリオーマの組織型（星細胞腫、乏突起膠種、上衣腫など）、悪性度（WHO grade）、IDHの変異の有無、p53の変異の有無、MGMTのプロモーターメチレーション等、予後と関連する因子を解析し、これらの因子を診断予測できる新たなバイオマーカーを代謝物の中から同定する。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

消耗品の納入が遅くなったため、生じました。
使用計画に変更はありません。

Research Products

• [Journal Article] Different spatial distribution between germinal center B and non-germinal center B primary central nervous system lymphoma revealed by magnetic resonance group analysis (2014)
  • Author(s): Kinoshita M, Sasayama T, Narita Y, Yamashita F, Kawaguchi A, Chiba Y, Kagawa N, Tanaka K, Kohmura E, Arita H, Okita Y, Ohno M, Miyakita Y, Shibui S, Hashimoto N, Yoshimine T
  • Journal Title: Neuro Oncol Volume: 16 Pages: 728-34
  • DOI: 10.1093/neuonc/not319
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Utility of 320-detector row CT for diagnosis and therapeutic strategy for paraclinoid and intracavernous aneurysms (2014)
  • Author(s): Inoue S, Hosoda K, Fujita A, Ohno Y, Fujii M, Sugimura K, Kohmura E
  • Journal Title: Acta Neurochir (Wien) Volume: 156 Pages: 505-14
  • DOI: 10.1007/s00701-014-1996-x
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] GC/MS-based metabolomic analysis of cerebrospinal fluid (CSF) from glioma patients (2013)
  • Author(s): 1. Nakamizo S, Sasayama T, Shinohara M, Irino Y, Nishiumi S, Nishihara M, Tanaka H, Tanaka K, Mizukawa K, Itoh T, Taniguchi M, Hosoda K, Yoshida M, Kohmura E
  • Journal Title: J Neurooncol Volume: 113 Pages: 65-74
  • DOI: 10.1007/s11060-013-1090-x
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] MicroRNA-183 upregulates HIF-1α by targeting isocitrate dehydrogenase 2 (IDH2) in glioma cells (2013)
  • Author(s): 2. Tanaka H, Sasayama T, Tanaka K, Nakamizo S, Nishihara M, Mizukawa K, Kohta M, Koyama J, Miyake S, Taniguchi M, Hosoda K, Kohmura E
  • Journal Title: J Neurooncol Volume: 111 Pages: 273-83
  • DOI: 10.1007/s11060-012-1027-9
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A rapidly expanding immature teratoma originating from a neurohypophyseal germinoma (2013)
  • Author(s): 3. Taniguchi M, Nishihara M, Sasayama T, Takahashi Y, Kohmura E
  • Journal Title: Neuropathol Appl Neurobiol Volume: 39 Pages: 445-8
  • DOI: 10.1111/nan.12000
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Preoperative detection of the facial nerve by high-field magnetic resonance imaging in patients with vestibular schwannoma (2013)
  • Author(s): Nakai T, Yamamoto H, Tanaka K, Koyama J, Fujita A, Taniguchi M, Hosoda K, Kohmura E
  • Journal Title: Neuroradiology Volume: 55 Pages: 615-20
  • DOI: 10.1007/s00234-013-1156-7
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Immunohistochemical and molecular genetics study of a granular cell astrocytoma: a case report of malignant transformation to a glioblastoma (2013)
  • Author(s): 5. Ishii T, Mizukawa K, Sasayama T, Sasaki H, Hayashi S, Nakamizo S, Tanaka H, Tanaka K, Hara S, Hirai C, Itoh T, Kohmura E
  • Journal Title: Neuropathology Volume: 33 Pages: 299-305
  • DOI: 10.1111/j.1440-1789.2012.01349.x
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Severe inhibitor-negative acquired factor XIII/13 deficiency with aggressive subdural haemorrhage (2013)
  • Author(s): Kawano H, Yamamoto D, Uchihashi Y, Wakahashi K, Kawano Y, Sada A, Minagawa K, Katayama Y, Kohmura E, Souri M, Ichinose A
  • Journal Title: Blood Coagul Fibrinolysis Volume: 24 Pages: 638-41
  • DOI: 10.1097/MBC.0b013e32835facef
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Neurosurgeon of the year (2013)
  • Author(s): Kohmura E
  • Journal Title: World Neurosurg Volume: 80 Pages: 470
  • DOI: 10.1016/j.wneu.2012.12.015
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Optimized Surgical Approach to Third Ventricular Choroid Plexus Papillomas of Young Children Based on Anatomical Variations (2013)
  • Author(s): Mizowaki T, Nagashima T, Yamamoto K, Kawamura A, Yoshida M, Kohmura E
  • Journal Title: World Neurosurg Volume: S1878 Pages: S1878-8750
  • DOI: 10.1016/j.wneu.2013.03.011
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 左聴神経腫瘍 (2013)
  • Author(s): 甲村 英二
  • Organizer: 日本脳神経外科学会第72回学術総会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 20131016-20131018
  • Invited
• [Presentation] 聴神経腫瘍手術での機能温存のコツ (2013)
  • Author(s): 甲村 英二
  • Organizer: 日本脳神経外科学会第72回学術総会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 20131016-20131018