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iPS細胞由来変異型IDH神経膠腫モデルを用いた腫瘍化機序の解明と新規治療の開発

研究課題

研究課題/領域番号 19K09468
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分56010:脳神経外科学関連
研究機関藤田医科大学

研究代表者

大場 茂生  藤田医科大学, 医学部, 准教授 (80338061)

研究分担者 廣瀬 雄一  藤田医科大学, 医学部, 教授 (60218849)
八幡 直樹  藤田医科大学, 医学部, 講師 (60450607)
秦 龍二  藤田医科大学, 医学部, 教授 (90258153)
常陸 圭介  藤田医科大学, 総合医科学研究所, 助教 (10508469)
平山 明由  慶應義塾大学, 政策・メディア研究科(藤沢), 特任准教授 (00572405)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード神経膠腫 / がん代謝 / 網羅的遺伝子解析 / IDH / iPS / グリオーマ / 網羅的代謝解析 / IDH変異
研究開始時の研究の概要

悪性脳腫瘍の代表である神経膠腫の分子生物学的特性は十分に解明されておらず、そのことが予後不良の一因となっている。変異型IDHは神経膠腫の発生に関与しているが、その機序は十分には解明されていない。本研究ではiPS細胞由来の変異型イソクエン酸デヒドロゲナーゼ(IDH)による腫瘍化モデルを作成し、網羅的遺伝子・代謝解析を行い、腫瘍発生機序を解明する。また、変異型IDHを有する腫瘍モデルと有さないものとで網羅的解析を行い、両者の差異を見出す。更には、得られた結果をもとに、既存の治療法の効果を高める方法の考査と新規治療の開発を行い、今後の臨床応用へとつなげていく。

研究成果の概要

1)Doxycycline濃度依存性に調節可能なプラスミドをiPS細胞に導入することで、変異型IDH1を有する神経膠腫モデルを作成した。
2)網羅的代謝解析の結果、野生型IDH神経膠腫モデルではアスパラギンが、変異型IDH神経膠腫モデルではグルタミンが他者に比べてより低いことが示された。L-asparaginaseはオートファジーを誘導し、野生型IDHモデルにおいてより抗腫瘍効果を示し、GLUD1阻害剤はROSやアポトーシスを誘導し、IDH変異型モデルにおいてより抗腫瘍効果を示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

神経膠腫は脳腫瘍の中でも頻度の多い腫瘍の一つであるが、既存の治療法では予後は必ずしもよくなく、新規治療法が望まれる。本研究では、IDH変異に基づく神経膠腫モデルを作成することで、その分子生物学的特性を解明し、治療法の開発へとつなげる。また、変異型IDHを有する神経膠腫と有さない神経膠腫の代謝の差異に着目し、がん代謝を標的とした新たな治療法の開発を目指す。本研究から得られる結果は治療困難な病気において、新たなる治療法へとつながりうる非常に有意義なものと考える。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 1件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Inhibition of DNA Repair in Combination with Temozolomide or Dianhydrogalactiol Overcomes Temozolomide-Resistant Glioma Cells2021

    • 著者名/発表者名
      Ohba Shigeo、Yamashiro Kei、Hirose Yuichi
    • 雑誌名

      Cancers

      巻: 13 号: 11 ページ: 2570-2570

    • DOI

      10.3390/cancers13112570

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Myoinositol to Total Choline Ratio in Glioblastomas as a Potential Prognostic Factor in Preoperative Magnetic Resonance Spectroscopy2021

    • 著者名/発表者名
      KUMON Masanobu、NAKAE Shunsuke、MURAYAMA Kazuhiro、KATO Takema、OHBA Shigeo、INAMASU Joji、YAMADA Seiji、ABE Masato、SASAKI Hikaru、OHNO Yoshiharu、HASEGAWA Mitsuhiro、KURAHASHI Hiroki、HIROSE Yuichi
    • 雑誌名

      Neurologia medico-chirurgica

      巻: 61 号: 8 ページ: 453-460

    • DOI

      10.2176/nmc.oa.2020-0312

    • NAID

      130008074598

    • ISSN
      0470-8105, 1349-8029
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A subset of PARP inhibitors induces lethal telomere fusion in ALT-dependent tumor cells2021

    • 著者名/発表者名
      Mukherjee Joydeep、Pandita Ajay、Kamalakar Chatla、Johannessen Tor-Christian、Ohba Shigeo、Tang Yongjian、Dalle-Ore Cecilia L.、Bjerkvig Rolf、Pieper Russell O.
    • 雑誌名

      Science Translational Medicine

      巻: 13 号: 592 ページ: 7211-7211

    • DOI

      10.1126/scitranslmed.abc7211

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Association of preoperative seizures with tumor metabolites quantified by magnetic resonance spectroscopy in gliomas2021

    • 著者名/発表者名
      Nakae Shunsuke、Kumon Masanobu、Murayama Kazuhiro、Ohba Shigeo、Sasaki Hikaru、Inamasu Joji、Kuwahara Kiyonori、Yamada Seiji、Abe Masato、Hirose Yuichi
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 号: 1 ページ: 7927-7927

    • DOI

      10.1038/s41598-021-86487-6

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Correlation between IDH, ATRX, and TERT promoter mutations in glioma2020

    • 著者名/発表者名
      Ohba Shigeo、Kuwahara Kiyonori、Yamada Seiji、Abe Masato、Hirose Yuichi
    • 雑誌名

      Brain Tumor Pathology

      巻: 37 号: 2 ページ: 33-40

    • DOI

      10.1007/s10014-020-00360-4

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] l-asparaginase and 6-diazo-5-oxo-l-norleucine synergistically inhibit the growth of glioblastoma cells2020

    • 著者名/発表者名
      Ohba Shigeo、Hirose Yuichi
    • 雑誌名

      Journal of Neuro-Oncology

      巻: 146 号: 3 ページ: 469-475

    • DOI

      10.1007/s11060-019-03351-4

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Phosphoglycerate Mutase 1 Activates DNA Damage Repair via Regulation of WIP1 Activity2020

    • 著者名/発表者名
      Ohba Shigeo、Johannessen Tor-Christian Aase、Chatla Kamalakar、Yang Xiaodong、Pieper Russell O.、Mukherjee Joydeep
    • 雑誌名

      Cell Reports

      巻: 31 号: 2 ページ: 107518-107518

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2020.03.082

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Correlation of Fluorescence of Protoporphyrinogen IX and Status of Isocitrate Dehydrogenase in Gliomas2019

    • 著者名/発表者名
      Ohba Shigeo、Murayama Kazuhiro、Kuwahara Kiyonori、Pareira Eriel Sandika、Nakae Shunsuke、Nishiyama Yuya、Adachi Kazuhide、Yamada Seiji、Sasaki Hikaru、Yamamoto Naoki、Abe Masato、Mukherjee Joydeep、Hasegawa Mitsuhiro、Pieper Russell O、Hirose Yuichi
    • 雑誌名

      Neurosurgery

      巻: - 号: 2 ページ: 408-417

    • DOI

      10.1093/neuros/nyz524

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] IDH変異型、IDH野生型グリオーマにおけるアミノ酸代謝を標的とした治療法の検討2021

    • 著者名/発表者名
      大場茂生、 平山明由、常陸圭介、山口央輝、 Joydeep Mukherjee 、Russell O Pieper、廣瀬雄一
    • 学会等名
      日本脳神経外科学会 第80回学術総会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Targeting amino acid metabolic vulnerabilities in IDH-mutant and IDH-wildtype gliomas2021

    • 著者名/発表者名
      Shigeo Ohba, Akiyoshi Hirayama, Keisuke Hitachi, Hisateru Yamaguchi, Joydeep Mukherjee, Russell O Pieper, Yuichi Hirose
    • 学会等名
      26th Annual Meeting and Education Day of the Society for Neuro-Oncology
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] IDH変異型、IDH野生型神経膠腫におけるアミノ酸代謝を標的とした治療法の検討2021

    • 著者名/発表者名
      大場茂生、 平山明由、常陸圭介、山口央輝、 Joydeep Mukherjee 、Russell O Pieper、廣瀬雄一
    • 学会等名
      第39回日本脳腫瘍学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 変異型イソクエン酸デヒドロゲナーゼによるプロトポルフィリンⅨの変化2020

    • 著者名/発表者名
      大場茂生
    • 学会等名
      第20回日本術中画像情報学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 変異型イソクエン酸デヒドロゲナーゼによるプロトポルフィリン蛍光の変化2020

    • 著者名/発表者名
      大場茂生
    • 学会等名
      第38回日本脳腫瘍病理学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] ホスホグリセリン酸ムターゼ1はWIP1活性を介してDNA損傷に対する修復を行う2020

    • 著者名/発表者名
      大場茂生
    • 学会等名
      日本脳神経外科学会第79回学術総会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Phosphoglycerate mutase 1 activates DNA damage repair via regulation of WIP1 activity2020

    • 著者名/発表者名
      大場茂生
    • 学会等名
      第38回日本脳腫瘍学会学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 変異型イソクエン酸デヒドロゲナーゼがプロトポルフィリンⅨ蛍光に及ぼす影響2019

    • 著者名/発表者名
      大場茂生、村山和宏、中江俊介、安達一英、西山悠也、 佐々木光、山田勢至、安倍雅人、長谷川光広、廣瀬雄一
    • 学会等名
      第37回日本脳腫瘍病理学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 変異型イソクエン酸デヒドロゲナーゼによるプロトポルフィリンⅨ蛍光の変化2019

    • 著者名/発表者名
      大場茂生、村山和宏、桒原聖典、Pareira Eriel、中江俊介、西山悠也、安達一英、山田勢至、佐々木光、山本直樹、安倍雅人、Joydeep Mukherjee、長谷川光広、Russell Pieper、廣瀬雄一
    • 学会等名
      第20回日本分子脳神経外科学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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