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膠芽腫医療に抜本的変革をもたらす血液バイオマーカーの分子基盤の構築

研究課題

研究課題/領域番号 22H00484
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 中区分56:生体機能および感覚に関する外科学およびその関連分野
研究機関金沢大学

研究代表者

中田 光俊  金沢大学, 医学系, 教授 (20334774)

研究分担者 大槻 純男  熊本大学, 大学院生命科学研究部(薬), 教授 (60323036)
内田 康雄  広島大学, 医系科学研究科(薬), 教授 (70583590)
古田 拓也  久留米大学, 医学部, 講師 (20646690)
木下 雅史  金沢大学, 医学系, 講師 (50525045)
田中 慎吾  金沢大学, 附属病院, 助教 (40507084)
中嶋 理帆  金沢大学, 保健学系, 助教 (60614865)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2026-03-31
研究課題ステータス 交付 (2025年度)
配分額 *注記
42,510千円 (直接経費: 32,700千円、間接経費: 9,810千円)
2025年度: 8,190千円 (直接経費: 6,300千円、間接経費: 1,890千円)
2024年度: 8,190千円 (直接経費: 6,300千円、間接経費: 1,890千円)
2023年度: 10,660千円 (直接経費: 8,200千円、間接経費: 2,460千円)
2022年度: 15,470千円 (直接経費: 11,900千円、間接経費: 3,570千円)
キーワード膠芽腫 / 血液バイオマーカー / 早期診断 / 予後判定 / エクソソーム / バイオマーカー / 血液 / 脳機能
研究開始時の研究の概要

膠芽腫は脳原発の完治困難な悪性腫瘍である。血液バイオマーカーを背景とした革新的がん医療が進んでいる中で、膠芽腫においては血液バイオマーカーの臨床応用例はない。血液バイオマーカーによる早期診断、予後判定、脳機能維持予測ができれば膠芽腫医療は劇的に改善すると考えられる。本研究では、膠芽腫血液エクソソームが包含するタンパクの最先端プロテオミクスによるプロファイルからバイオマーカー候補分子を抽出し、強固な分子生物学的基礎研究による裏付け実験を行う。本研究により膠芽腫医療を顕著に進歩させる血液バイオマーカーの臨床応用へ向けた基礎基盤を構築する。

研究実績の概要

膠芽腫は脳原発の完治困難な悪性腫瘍である。膠芽腫においては血液バイオマーカーの臨床応用例はない。血液バイオマーカーによる早期診断、予後判定、脳機能維持予測ができれば膠芽腫医療は劇的に改善すると考えられる。本研究では、膠芽腫血液エクソソームが包含するタンパクの最先端プロテオミクスによるプロファイルからバイオマーカー候補分子を抽出し、強固な分子生物学的基礎研究による裏付け実験を行う。本研究により膠芽腫血液バイオマーカーの臨床応用へ向けた基礎基盤を構築する。4つのステップにてプロジェクトを推進する。
ステップ1では革新型プロテオミクス法を用いた候補分子の同定と定量、ステップ2では妥当性検証のため培養細胞や動物を用いた生物学的裏付け研究、ステップ3では、血液検体に附帯した詳細な臨床データ、脳機能データと血中タンパク分子との関連解析、ステップ4ではシーズ化した膠芽腫の多施設多点血液検体を用いて同定された候補マーカーの検証を行う。これまでに、ステップ1において2回の独立したコホート検体を用いたプロテオミクス解析から早期診断バイオマーカー候補分子を複数見出した。ステップ2として、候補分子のin vitro研究を主体とした生物学的裏付け研究を行いながら、候補分子を絞っている。ステップ3にて候補分子について詳細な臨床データと血中タンパク分子量との関連解析を開始した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

並行して効率的に進める計画であったステップ1, 2に加えて3を開始している。
ステップ1:2022年には健常人血液5検体と初発膠芽腫血液5検体からエクソソームを抽出してプロテオミクス解析に十分量であることを確認した。次いで、革新型プロテオミクス法を用いてエクソソームに含まれるタンパク分子のリスト化と定量を行った。その結果、健常人と初発膠芽腫で有意な差を認める候補分子が複数抽出された。2023年には更なる探索コホートとして健常人血液6検体と治療前・治療後・再発時の3ポイントが揃っている経時的血液検体5症例に対してエクソソームを抽出し、プロテオミクス解析を行って、更なる候補分子の抽出を試みた。
ステップ2: ステップ1で初期段階に抽出された候補バイオマーカー分子のうち3種類に着目した。バイオマーカーとしての妥当性を多面的に検証するため、候補分子の生物学的機能や膠芽腫形成における役割を明らかにするべく手術摘出検体、培養細胞を用いて基礎的実験を行った。整合性が得られない分子もあり、候補分子を絞っている段階である。また、追加コホートから得られた複数の候補分子の解析に着手している。
ステップ3では、ステップ2で解析中の候補分子について詳細な臨床データと血中タンパク分子との関連解析を開始した。

今後の研究の推進方策

ステップ1:検証コホートとして血液検体数を増やし引き続きプロテオミクス解析を行って、これまでに抽出された候補分子が確実なものであるか確認する。追加検体として、治療前・治療後・再発時の3ポイントが揃っている経時的血液検体5症例を予定している。
ステップ2:現在の複数の候補分子に関する基礎実験を継続させ、生物学的な役割を明らかにする。培養細胞を用いたin vitroの実験を行いながら、動物実験を開始する。
ステップ3:血液検体に附帯した詳細な臨床データと血中タンパク分子定量値との関連を解析する。予後判定マーカー探索のために治療前検体のタンパク定量値と全生存期間、無再発生存期間の関連をKaplan-Meier法で検討する。

報告書

(3件)
  • 2023 実績報告書
  • 2022 審査結果の所見   実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Therapeutic potential of pentamidine for glioma‐initiating cells and glioma cells through multimodal antitumor effects2023

    • 著者名/発表者名
      Tamai S, Ichinose T, Jiapaer S, Hirai N, Sabit H, Tanaka S, Kinoshita M, Kobayashi M, Hirao A, Nakada M.
    • 雑誌名

      Cancer Science

      巻: 114 号: 7 ページ: 2920-2930

    • DOI

      10.1111/cas.15827

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] α-SMA positive vascular mural cells suppress cyst formation in hemangioblastoma2023

    • 著者名/発表者名
      Sakaguchi Maki、Nakajima Riho、Ichinose Toshiya、Tanaka Shingo、Kimura Ryouken、Sabit Hemragul、Nakada Satoko、Nakada Mitsutoshi
    • 雑誌名

      Brain Tumor Pathology

      巻: 40 号: 3 ページ: 176-184

    • DOI

      10.1007/s10014-023-00465-6

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Nuclear transport surveillance of p53 by nuclear pores in glioblastoma2023

    • 著者名/発表者名
      Ikliptikawati Dini Kurnia、Hirai Nozomi、Makiyama Kei、Sabit Hemragul、Kinoshita Masashi、Matsumoto Koki、Lim Keesiang、Meguro-Horike Makiko、Horike Shin-ichi、Hazawa Masaharu、Nakada Mitsutoshi、Wong Richard W.
    • 雑誌名

      Cell Reports

      巻: 42 号: 8 ページ: 112882-112882

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2023.112882

    • 関連する報告書
      2023 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] Liquid biomarkers in glioma2023

    • 著者名/発表者名
      Tamai Sho、Ichinose Toshiya、Nakada Mitsutoshi
    • 雑誌名

      Brain Tumor Pathology

      巻: 40 号: 2 ページ: 66-77

    • DOI

      10.1007/s10014-023-00452-x

    • 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
  • [学会発表] Blood biomarkers distinguishing pseudoprogression from recurrence in glioblastoma2023

    • 著者名/発表者名
      Nakada M, BIRD-DOG team
    • 学会等名
      23rd International Conference on Brain Tumor Research and Therapy
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Ataxin-2 as a biomarker candidate for distinguishing pseudoprogression from recurrence in glioblastoma2023

    • 著者名/発表者名
      Garaeva F, Sabit H, Nakajima R, Ichinose T, Tamai S, Kinoshita M, Ohtsuki S, Nakada M, BIRD-DOG team
    • 学会等名
      第23回日本分子脳神経外科学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 膠芽腫病勢診断血液バイオマーカーAtaxin-2の検証2023

    • 著者名/発表者名
      中田光俊、大槻純男、内田康雄、中嶋理帆、武笠晃丈、松﨑 啓亮、篠山隆司、長嶋宏明、川端信司、矢木亮吉、立石健祐、長尾景充、齋藤紀彦、棗田学、田中將太、花谷亮典、廣瀬雄一、荒川芳輝、近藤聡英、石川栄一、吉本幸司、阿部竜也、黒住和彦、木下雅史、BIRD-DOG team
    • 学会等名
      第41回日本脳腫瘍学会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 膠芽腫病勢診断バイオマーカー同定の試み2022

    • 著者名/発表者名
      中田光俊、大槻純男、内田康雄、中嶋理帆、木下雅史、BIRD-DOG team
    • 学会等名
      第40回日本脳腫瘍病理学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 脳腫瘍バイオマーカーの探索から実用化に向けた試み2022

    • 著者名/発表者名
      中田光俊
    • 学会等名
      北陸ガンプロ 第21回オンコロジーセミナー
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Identification of blood biomarkers for differentiating pseudoprogression from recurrence in glioblastoma2022

    • 著者名/発表者名
      Nakada M, Ohtsuki S, Uchida Y, Nakajima R, Sabit H, Tamai S, Ichinose T, Kinoshita M, BIRD-DOG team
    • 学会等名
      Society for Neuro-Oncology 27th Annual Meeting 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 多施設共同研究による膠芽腫病勢診断血液バイオマーカーの同定2022

    • 著者名/発表者名
      中田光俊、大槻純男、内田康雄、中嶋理帆、篠山隆司、長嶋宏明、立石健祐、齋藤紀彦、平井希、棗田学、塚本佳広、吉本幸司、花谷亮典、比嘉那優大、近藤聡英、石川栄一、武笠晃丈、廣瀬雄一、荒川芳輝、黒住和彦、阿部竜也、川端信司、田中將太、木下雅史、BIRD-DOG team
    • 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
      2022 実績報告書
  • [産業財産権] 悪性グリオーマ再発マーカー及びその使用2023

    • 発明者名
      中田光俊、大槻純男
    • 権利者名
      金沢大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2023-048855
    • 出願年月日
      2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2025-06-20  

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