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低悪性度神経膠腫に対する蛍光診断:ポルフィリン代謝分子に対する機能解析

研究課題

研究課題/領域番号 19K09495
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
研究機関北海道大学

研究代表者

山口 秀  北海道大学, 医学研究院, 講師 (70399939)

研究分担者 伊師 雪友  北海道大学, 医学研究院, 客員研究員 (30812284)
小林 浩之  北海道大学, 医学研究院, 客員研究員 (70374478)
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: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード神経膠腫 / 蛍光診断 / 5-ALA / PEPT2 / lower-grade gliomas / photodyanamic dianogisis / lower-grade glioma / IDH / PpIX / photodynamic diagnosis
研究開始時の研究の概要

高悪性度神経膠腫、特に膠芽腫の手術において5-アミノレブリン酸を用いた蛍光診断ガイド下手術は一般的になっているが、低悪性度神経膠腫においては、その蛍光発光が認められないことも多く、その機序は明らかになっていない。本研究においては、過去の蛍光ガイド下手術を用いて摘出した低悪性度神経膠腫の検体を用い、その蛍光発光メカニズムに関して検討することを目的とする。蛍光発光においてはポルフィリン代謝経路が主体となっているが、その中で特に重要な分子を同定し、その分子発現を低下もしくは増加させるような分子生物学的手法を用いて、蛍光発光に対する役割を検証する。

研究成果の概要

Grade 2,3の低悪性度神経膠腫摘出術では、5-ALAの蛍光ガイド下摘出術で必ずしも陽性が得られない。我々は、ポルフィリン合成経路に着目し、遺伝子発現解析を行って、低悪性度神経膠腫における腫瘍蛍光に関与する分子の同定を行った。この結果、Peptide transporter 2 (PEPT2)の発現亢進が蛍光発光陽性の腫瘍において認められることが判明した。神経膠腫細胞株を用いPEPT2の発現をsiRNAを用いて低下させたところ、蛍光発光が減弱することが確認された。以上より、PEPT2の発現亢進が低悪性度神経膠腫における蛍光発光に関与している可能性が示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

低悪性度神経膠腫は摘出における正常脳組織との境界決定が、高悪性度神経膠腫よりもはるかに難しい。摘出術における蛍光診断が不可能であることが多いことも問題である。本研究において、蛍光発光に関わる可能性のある分子を同定できたことで、将来的に分子標的治療薬等を使用することにより、低悪性度神経膠腫を蛍光にて可視化できる可能性を見出すことができた。また、5-ALAを用いた蛍光診断は脳腫瘍手術に限らず、皮膚がん、食道がんなど多がん腫にも応用することが期待されている分野である。これらの多がん腫における腫瘍健康診断の発展にも寄与する可能性がある。

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

    (2件)

すべて 2021 2019

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Identification of PEPT2 as an Important Candidate Molecule in 5-ALA-mediated Fluorescence-Guided Surgery in WHO Grade II/III Gliomas2019

    • 著者名/発表者名
      Hou C, Yamaguchi S, Ishi Y, Terasaka S, Kobayashi H, Motegi H, Hatanaka KC, Houkin K.
    • 雑誌名

      J Neurooncol

      巻: 143 号: 2 ページ: 197-206

    • DOI

      10.1007/s11060-019-03158-3

    • NAID

      120006847764

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 蛍光診断補助装置VLD-EXを用いた深部に存在する悪性神経膠腫の摘出術2021

    • 著者名/発表者名
      山口 秀
    • 学会等名
      第30回日本脳神経外科手術と機器学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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