脳リンパ腫のゲノム解析成果を基盤とした分子標的創薬・バイオマーカー研究

2016 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 16H05441
• 研究機関: 京都府立医科大学
• 研究代表者: 山中 龍也 京都府立医科大学, 医学部, 教授 (20323991)
• 研究分担者: 池中 一裕 生理学研究所, 分子細胞生理研究領域, 教授 (00144527) ; 早野 あづさ 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 博士研究員 (10379018) ; 金山 知彦 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (40401187) ; 吉田 健一 京都大学, 医学研究科, 助教 (50738226) ; 川口 淳 佐賀大学, 医学部, 教授 (60389319)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: 脳腫瘍 / 脳リンパ腫 / 分子標的療法 / ゲノム解析

研究実績の概要

中枢神経系原発悪性リンパ腫の腫瘍組織のエクソーム解析とトランスクリプトーム解析から、遺伝子変異のLandscapeを明らかにした。変異遺伝子、トランスクリプトーム、メチル化の各プロファイルと患者生存期間および治療反応性との相関の検討から、バイオマーカー、新規の分子標的薬開発のための標的分子の探索を進める。さらに、MTX耐性細胞株の樹立を行い、薬剤耐性を克服する治療法の開発を目指す。さらに、分子標的創薬・育薬、免疫療法の開発を進め個別化治療の確立を目指す。中枢神経系原発悪性リンパ腫は組織サンプルの収集の困難さから、我々のようなゲノム解析を基盤とした研究を行っている施設は国際的にも見られず、研究の新規制・独自性が期待できる。
以下に明らかになった遺伝子変異の概要を示す。
（１）PCNSLは１症例あたり平均172個のnon-synononymous遺伝子変異を有し、全身性ABC-type DLBCLに似たパターンであるが、より均質的な遺伝子異常を示した。（２）ほとんどのPCNSL はNF-kB/Toll-like receptor(TLR)/BCR activityに関連する遺伝子変異、コピー数異常を有していた。（３）多くのPCNSL に免疫系の遺伝子異常が認められた。（４）histone/chromatin制御に関連する遺伝子変異、B細胞分化に関連す遺伝子変異、G protein/RHO signalingに関連する遺伝子変異を認めた。（５）細胞増殖・細胞死・B細胞分化に関与する遺伝子にnon-immunoglobulin gene somatic hypermutations (SHMs)を認めた。

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

脳リンパ腫の90例のエクソーム解析、30例のRNA seq解析、15例の全ゲノム解析が終了し、スーパーコンピューターを用いた解析も順調に進行している。
1)遺伝子変異と生存期間との関連、2) 融合遺伝子候補などの解析を進めており、ある程度の候補遺伝子をしぼりつつある。
一方で、脳リンパ腫の細胞株を用いて、MTX耐性細胞株を樹立し、メタボローム解析により耐性による代謝系の変化を検討中である。また、脳リンパ腫のMTX耐性細胞株で糖鎖構造の変化を高速液体クロマトグラフィ―を用いた解析から進めている。
、

今後の研究の推進方策

1) 患者生存期間と関連する遺伝子変異を統計学的解析から明らかにし、細胞株やマウスモデルを用いた解析も進める。2) 融合遺伝子候補を細胞株やマウスモデルを用いた解析も進める。3) RNA seqの結果からcodingおよびnon-coding RNAと生存期間との関連についても統計学的手法から解析を進め、候補遺伝子を絞り込み、細胞株やマウスモデルを用いた解析も進める。4) 網羅的エピゲノム解析も進め、生存期間と関連するプロファイルを検討する。5) 脳リンパ腫のMTX耐性細胞株の解析から耐性を克服する治療法の開発に向けた研究を進める。6) PCNSLに対するNF-kB の抑制、抗腫瘍効果をin vitro, in vivoの系を用いて検証し、臨床試験を視野に入れた検討を行う。有望な化合物に対しては、腫瘍細胞選択性と抗腫瘍効果の増強を目的に、新たな誘導体の開発に向けた研究も行う。

研究成果

• [雑誌論文] Long-term survivors of primary central nervous system lymphoma. (2017)
  • 著者名/発表者名: Yamanaka R, Morii K, Sano M, Homma J, Yajima N, Tsukamoto Y, Ogura R, Natsumeda M, Aoki H, Akiyama K, Saitoh T, Hondoh H, Kawaguchi A, Takahashi H, and Fujii Y
  • 雑誌名: Jpn J Clin Oncol 巻: 47 ページ: 101-107
  • DOI: 10.1093/jjco/hyw171.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Radiation-induced meningiomas: an exhaustive review of the literature. (2017)
  • 著者名/発表者名: Yamanaka R, Hayano A
  • 雑誌名: World Neurosurg 巻: 97 ページ: 635-644
  • DOI: 10.1016/j.wneu.2016.09.094.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Radiation-induced sarcomas of the central nervous system: a systematic review. (2017)
  • 著者名/発表者名: Yamanaka R, Hayano A
  • 雑誌名: World Neurosurg 巻: 98 ページ: 818-828
  • DOI: 10.1016/j.wneu.2016.11.008.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Secondary craniofacial sarcomas following retinoblastoma: a systematic review. (2017)
  • 著者名/発表者名: Yamanaka R, Hayano A
  • 雑誌名: World Neurosurg 巻: 101 ページ: 722-730
  • DOI: 10.1016/j.wneu.2017.02.031.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Radiation-induced schwannomas and neurofibromas: a systematic review. (2017)
  • 著者名/発表者名: Yamanaka R, Hayano A
  • 雑誌名: World Neurosurg 巻: 104 ページ: 713-722
  • DOI: 10.1016/j.wneu.2017.05.066.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Late relapse of primary central nervous system lymphoma. Leukemia Lymphoma (2017)
  • 著者名/発表者名: Yamanaka R, Morii K, Shinbo Y, Sano M, Homma J, Tsuchiya N, Yajima N, Tsukamoto Y, Ogura R, Natsumeda M, Aoki H, Akiyama K, Saitoh T, Tamura T, Hondoh H, Kawaguchi A, Takahashi H, and Fujii Y
  • 雑誌名: Leukemia Lymphoma 巻: 58 ページ: 475-477
  • 査読あり
• [雑誌論文] tat3 inhibitor abrogates the expression of PD-1 ligands on lymphoma cell lines. (2017)
  • 著者名/発表者名: Ma C, Horlad H, Pan C, Yano H, Ohnishi K, Fujiwara Y, Matsuoka M, Lee A, Niidome T, Yamanaka R, Takeya M, Komohara Y.
  • 雑誌名: Journal of Clinical and Experimental Hematopathology 巻: in press ページ: in press
  • DOI: 10.3960/jslrt.17006
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Secondary glioma following acute lymphocytic leukemia: Therapeutic implications. (2016)
  • 著者名/発表者名: Yamanaka R, Hayano A
  • 雑誌名: Neurosurg Rev 巻: in press ページ: in press
  • 査読あり
• [雑誌論文] Radiation-induced gliomas: A comprehensive review and meta-analysis. (2016)
  • 著者名/発表者名: Yamanaka R, Hayano A, Kanayama T
  • 雑誌名: Neurosurg Rev 巻: in press ページ: in press
  • 査読あり
• [雑誌論文] Prognostic significance of S-phase fractions in peritumoral invading zone analyzed by laser scanning cytometry in patients with high-grade glioma (preliminary study). (2016)
  • 著者名/発表者名: Nakajima S, Morii K, Takahashi H, Fujii Y, Yamanaka R
  • 雑誌名: ONCOLOGY LETTERS 巻: 11 ページ: 2106-2110
  • 査読あり
• [学会発表] Whole-Genome Sequencing of Primary Central Nervous System Lymphoma and Diffuse Large B-Cell Lymphoma. (2016)
  • 著者名/発表者名: Yoshida K,,Yamanaka R and Ogawa S: et al.
  • 学会等名: 58th ASH Annual Meeting and Exposition.
  • 国際学会
• [学会発表] 中枢神経原発悪性リンパ腫におけるゲノム異常の全貌 (2016)
  • 著者名/発表者名: 吉田健一、千葉健一、奥野友介、垣内伸之、鈴木啓道、白石友一、田中洋子、村垣善浩、椎名隆、宮野悟、千葉滋、山中 龍也、小川誠司
  • 学会等名: 第75回日本癌学会学術集会
• [図書] Primary Central Nervous System Lymphoma (PCNSL): Incidence, Management and Outcomes (2016)
  • 著者名/発表者名: Kanayama T, Hayano A, Yamanaka R
  • 総ページ数: 298
  • 出版者: Nova Science Publishers,
• [図書] Primary Central Nervous System Lymphoma (PCNSL): Incidence, Management and Outcomes (2016)
  • 著者名/発表者名: Yamanaka R:
  • 総ページ数: 298
  • 出版者: Nova Science Publishers,
• [図書] Primary Central Nervous System Lymphoma (PCNSL): Incidence, Management and Outcomes (2016)
  • 著者名/発表者名: Yamanaka R, Yoshioka S, Fujimoto S, Iwawaki Y
  • 総ページ数: 298
  • 出版者: Nova Science Publishers,
• [備考] 腫瘍分子標的治療学講座HP
  • URL: http://www.f.kpu-m.ac.jp/c/kouza/igaku