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悪性グリオーマのグルタミン飢餓状態による一炭素代謝経路の調整と新規治療標的の探索

研究課題

研究課題/領域番号 20K09389
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
研究機関神戸大学

研究代表者

田中 一寛  神戸大学, 医学部附属病院, 講師 (70467661)

研究分担者 篠山 隆司  神戸大学, 医学部附属病院, 教授 (10379399)
中溝 聡  神戸大学, 医学研究科, 医学研究員 (00569238)
篠原 正和  神戸大学, 医学研究科, 准教授 (80437483)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022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)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード一炭素代謝 / セリン合成 / グルタミン飢餓 / グリオーマ
研究開始時の研究の概要

悪性グリオーマの腫瘍内環境は一様でなく、特に中心部は低酸素・低栄養状態に曝されており、グリオーマ細胞の増殖停止や細胞死の原因になるが、一部の細胞は代謝的順応・適応に成功し、その変化は更なる悪性化プロセスの転機になると考えられる。本研究ではグルタミン飢餓状態のグリオーマ細胞内代謝変化(リプログラミング)を探求するため、メタボローム解析や分子生物学的手法によって一炭素代謝を中心とした代謝回路の解析を行う。
また、グルタミン飢餓状態のグリオーマ細胞が生存、増殖を維持するための分子機能変化や遺伝子発現の変化を解明し、効果的な新規治療法の開発を行うことも目的とする。

研究成果の概要

悪性グリオーマの腫瘍内環境は一様でなく、特に中心部は低酸素・低栄養状態に曝されており、グリオーマ細胞の増殖停止や細胞死の原因になるが、一部の細胞は代謝的順応・適応に成功し、その変化は更なる悪性化プロセスの転機になると考えられる。本研究では、グリオーマ患者の術前MRスペクトロスコピー検査のLC-modelによるデータ解析やグリオーマ手術検体(組織)およびグリオーマ培養細胞を用いたガスクロマトグラフィー/質量分析計によるメタボローム解析によって、グルタミン飢餓状態を代償するグリオーマの細胞内代謝機構にセリン合成や一炭素代謝が関与することを確認した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

悪性グリオーマの腫瘍内環境は一様でなく、特に中心部は低酸素・低栄養状態に曝されており、グリオーマ細胞の増殖停止や細胞死の原因になるが、一部の細胞は代謝的順応・適応に成功し、その変化は更なる悪性化プロセスの転機になると考えられる。本研究ではグルタミン飢餓状態のグリオーマ細胞内代謝変化(リプログラミング)を解析することによってセリン合成と一炭素代謝が中心的な役割を担うことを検証し、付随する代謝遺伝子の発現変化が悪性グリオーマの効果的な新規治療法の標的となる可能性を報告した。未だ著効薬のない悪性グリオーマに対して細胞内代謝機構に基づいた新しい治療戦略の一助になると思われる。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2022 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 2件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Glutamic Acid and Total Creatine as Predictive Markers for Epilepsy in Glioblastoma by Using Magnetic Resonance Spectroscopy Before Surgery2022

    • 著者名/発表者名
      Hashiguchi Mitsuru、Tanaka Kazuhiro、Nagashima Hiroaki、Fujita Yuichi、Tanaka Hirotomo、Kohta Masaaki、Nakai Tomoaki、Uozumi Yoichi、Maeyama Masahiro、Somiya Yuichiro、Kohmura Eiji、Sasayama Takashi
    • 雑誌名

      World Neurosurgery

      巻: 160 ページ: 501-501

    • DOI

      10.1016/j.wneu.2022.01.056

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Safety of Tumor Treating Fields (TTFields) therapy in pediatric patients with malignant brain tumors: Post-marketing surveillance data2022

    • 著者名/発表者名
      Goldman S, Margol A, Hwang EI, Tanaka K, Suchorska B, Crawford JR, Kesari S
    • 雑誌名

      Front Oncol.

      巻: 12 ページ: 958637-958637

    • DOI

      10.3389/fonc.2022.958637

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Metabolic changes and anti-tumor effects of a ketogenic diet combined with anti-angiogenic therapy in a glioblastoma mouse model2021

    • 著者名/発表者名
      Maeyama Masahiro、Tanaka Kazuhiro、Nishihara Masamitsu、Irino Yasuhiro、Shinohara Masakazu、Nagashima Hiroaki、Tanaka Hirotomo、Nakamizo Satoshi、Hashiguchi Mitsuru、Fujita Yuichi、Kohta Masaaki、Kohmura Eiji、Sasayama Takashi
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 号: 1 ページ: 79-79

    • DOI

      10.1038/s41598-020-79465-x

    • NAID

      120007026367

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The Histopathologic and Radiologic Features of T2-FLAIR Mismatch Sign in IDH-Mutant 1p/19q Non-codeleted Astrocytomas.2021

    • 著者名/発表者名
      Fujita Y, Nagashima H, Tanaka K, Hashiguchi M, Hirose T, Itoh T, Sasayama T.
    • 雑誌名

      World Neurosurgery

      巻: 149 ページ: 253-260

    • DOI

      10.1016/j.wneu.2021.02.042

    • NAID

      120007038629

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Lactate Reprograms Energy and Lipid Metabolism in Glucose-Deprived Oxidative Glioma Stem Cells2021

    • 著者名/発表者名
      Minami Noriaki、Tanaka Kazuhiro、Sasayama Takashi、Kohmura Eiji、Saya Hideyuki、Sampetrean Oltea
    • 雑誌名

      Metabolites

      巻: 11 号: 5 ページ: 325-325

    • DOI

      10.3390/metabo11050325

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Intraoperative 3-T Magnetic Resonance Spectroscopy for Detection of Proliferative Remnants of Glioma.2020

    • 著者名/発表者名
      Fujita Y, Kohta M, Sasayama T, Tanaka K, Hashiguchi M, Nagashima H, Kyotani K, Nakai T, Ito T, Kohmura E.
    • 雑誌名

      World Neurosurg

      巻: 137 ページ: 149-157

    • DOI

      10.1016/j.wneu.2020.01.217

    • NAID

      120006993645

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] MRSを用いたグルタミン酸および総クレアチン測定による膠芽腫てんかん発作の術前予測2022

    • 著者名/発表者名
      田中一寛、橋口充、岩橋洋文、長嶋宏明、篠山隆司
    • 学会等名
      第22回日本分子脳神経外科学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Serine and one carbon metabolism adapting glioma cells to low glutamine microenvironment2022

    • 著者名/発表者名
      Tanaka K, Nagashima H, Iwahashi H, Hashiguchi M, Sasayama T
    • 学会等名
      27th Annual Scientific Meeting and Education Day of the society for Neuro Oncology
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 言語野および運動野近傍の神経膠腫に対する覚醒下手術の現状と問題点2021

    • 著者名/発表者名
      田中一寛、長嶋宏明、藤田祐一、岩橋洋文、藤本陽介、岡田雅子、溝渕知司、篠山隆司
    • 学会等名
      第80回日本脳神経外科学会総会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 初発神経膠芽腫に対する光線力学療法 (PDT)の効果と問題点2020

    • 著者名/発表者名
      田中一寛、篠山隆司、橋口充、藤田祐一、中井友昭、谷口理章
    • 学会等名
      第79回日本脳神経外科学会総会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 神戸大学医学部附属病院におけるがんゲノム医療の体制と現状2020

    • 著者名/発表者名
      田中一寛、豊田昌徳、金原史朗、山本暢之、橋口充、藤田祐一、南博信、篠山隆司
    • 学会等名
      第38回日本脳腫瘍学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] ホーム > 研究 > 脳腫瘍

    • URL

      https://www.med.kobe-u.ac.jp/neuro/study/brain-tumor.html

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2020 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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