次世代型培養技術を駆使したびまん性星細胞腫モデル細胞の樹立

2018 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 16K15641
• 研究機関: 熊本大学
• 研究代表者: 武笠 晃丈 熊本大学, 大学院生命科学研究部(医), 教授 (90463869)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: 神経膠腫 / 星細胞腫 / IDH遺伝子 / 細胞モデル

研究実績の概要

本研究は、従来型培養方法で樹立困難なIDH遺伝子変異神経膠腫の細胞モデルを、種々の培養方法の工夫を用いることで作成することを目的とした。当初は、正常アストロサイトに変異遺伝子などの遺伝子導入を試みるも、星細胞腫モデルとしてより適しているATRX遺伝子の不活化した細胞の作成は困難であった。そこで、種々の悪性化過程にあるIDH変異星細胞腫腫瘍検体の初代培養を試みたが、継代を続けると細胞増殖が困難となり、やはり樹立にいたらなかった。
そこで平成30年度の繰越期間にむけ、初代培養細胞を一度iPS細胞化し、その後にこれを増殖させ、モデル細胞として用いることとした。まず、その前段階として、正常アストロサイトをiPS化する条件確立のため、エピソーマルベクターにてiPS細胞誘導を行ったところ、7系統のiPS細胞様の細胞株樹立に成功した。次に、IDH変異星細胞腫のiPS化技術確立のため、まずは、悪性度の高い膠芽腫の初代培養により作成した膠芽腫幹細胞様株からのiPS細胞作成を行うこととした。そのため、膠芽腫臨床切除検体を用いて、継続的な膠芽腫幹細胞様株の樹立を行った。これらの膠芽腫幹細胞様株に関しては、xenograft としての腫瘍形成能などの評価を順次施行した。そして、これら膠芽腫幹細胞様株を用い、アストロサイト同様のエピソーマルベクターを用いた方法を基盤として、様々な条件を検討しつつiPS細胞株化を図ったが、残念ながら研究期間中には神経膠腫からのiPS細胞樹立には至らなかった。さらなる技術的改良が必要と考えられた。また、神経膠腫細胞株の増殖を促進する培養条件を検討するため、種々の基質を用いた3次元及び2次元培養法の比較検討による評価を行ったところ、細胞株により増殖を促進する基質があることが明らかとなり、これらを使い分けることによりIDH変異星細胞株の樹立が可能となる可能性も示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Pattern of FDG and MET Distribution in High- and Low-Grade Gliomas on PET Images. (2019)
  • 著者名/発表者名: Takahashi M, Soma T, Mukasa A, Tanaka S, Yanagisawa S, Momose T.
  • 雑誌名: Clinical Nuclear Medicine 巻: － ページ: －
  • DOI: 10.1097/RLU.0000000000002460.
  • 査読あり
• [雑誌論文] DNA demethylation is associated with malignant progression of lower-grade gliomas. (2019)
  • 著者名/発表者名: Nomura M, Saito K, Aihara K, Nagae G, Yamamoto S, Tatsuno K, Ueda H, Fukuda S, Umeda T, Tanaka S, Takayanagi S, Otani R, Nejo T, Hana T, Takahashi S, Kitagawa Y, Omata M, Higuchi F, Nakamura T, Muragaki Y, Narita Y, Nagane M, Nishikawa R, Ueki K, Saito N, Aburatani H, Mukasa A.
  • 雑誌名: Sci Rep 巻: 13 ページ: －
  • DOI: 10.1038/s41598-019-38510-0.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Oligodendrocyte Progenitor Cells and Macrophages/Microglia Produce Glioma Stem Cell Niches at the Tumor Border. (2018)
  • 著者名/発表者名: Hide T, Komohara Y, Miyasato Y, Nakamura H, Makino K, Takeya M, Kuratsu JI, Mukasa A, Yano S.
  • 雑誌名: EBioMedicine 巻: － ページ: 94-104
  • DOI: 10.1016/j.ebiom.2018.02.024.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Employment status and termination among survivors of pediatric brain tumors: a cross-sectional survey. (2018)
  • 著者名/発表者名: Sato I, Higuchi A, Yanagisawa T, Murayama S, Kumabe T, Sugiyama K, Mukasa A, Saito N, Sawamura Y, Terasaki M, Shibui S, Takahashi J, Nishikawa R, Ishida Y, Kamibeppu K.
  • 雑誌名: Int J Clin Oncol 巻: － ページ: －
  • DOI: 10.1007/s10147-018-1279-2.
  • 査読あり
• [雑誌論文] IDH-mutated astrocytomas with 19q-loss constitute a subgroup that confers better prognosis. (2018)
  • 著者名/発表者名: Otani R, Uzuka T, Higuchi F, Matsuda H, Nomura M, Tanaka S, Mukasa A, Ichimura K, Kim P, Ueki K.
  • 雑誌名: Cancer Sci 巻: 109 ページ: 2327-2335
  • DOI: 10.1111/cas.13635.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Concomitant administration of radiation with eribulin improves the survival of mice harboring intracerebral glioblastoma. (2018)
  • 著者名/発表者名: Miki S, Imamichi S, Fujimori H, Tomiyama A, Fujimoto K, Satomi K, Matsushita Y, Matsuzaki S, Takahashi M, Ishikawa E, Yamamoto T, Matsumura A, Mukasa A, Nishikawa R, Masutomi K, Narita Y, Masutani M, Ichimura K.
  • 雑誌名: Cancer Sci 巻: 109 ページ: 2275-2285
  • DOI: doi: 10.1111/cas.13637.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] BCL2 expression is associated with a poor prognosis independent of cellular origin in primary central nervous system diffuse large B-cell lymphoma. (2018)
  • 著者名/発表者名: Makino K, Nakamura H, Shinojima N, Kuroda JI, Yano S, Mikami Y, Mukasa A.
  • 雑誌名: J Neurooncol 巻: 140 ページ: 115-121
  • DOI: 10.1007/s11060-018-2940-3.
  • 査読あり
• [雑誌論文] SIRT2-mediated inactivation of p73 is required for glioblastoma tumorigenicity. (2018)
  • 著者名/発表者名: Funato K, Hayashi T, Echizen K, Negishi L, Shimizu N, Koyama-Nasu R, Nasu-Nishimura Y, Morishita Y, Tabar V, Todo T, Ino Y, Mukasa A, Saito N, Akiyama T.
  • 雑誌名: EMBO Rep 巻: 19 ページ: －
  • DOI: 10.15252/embr.201745587.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Machine learning based on multi-parametric magnetic resonance imaging to differentiate glioblastoma multiforme from primary cerebral nervous system lymphoma. (2018)
  • 著者名/発表者名: Nakagawa M, Nakaura T, Namimoto T, Kitajima M, Uetani H, Tateishi M, Oda S, Utsunomiya D, Makino K, Nakamura H, Mukasa A, Hirai T, Yamashita Y.
  • 雑誌名: Eur J Radiol 巻: 108 ページ: 147-154
  • DOI: 10.1016/j.ejrad.2018.09.017.
  • 査読あり
• [雑誌論文] CSF TACI and BAFF levels in patients with primary CNS lymphoma as novel diagnostic biomarkers. (2018)
  • 著者名/発表者名: Mizutani H, Nakane S, Ikeda T, Nakamura H, Takamatsu K, Makino K, Tawara N, Mukaino A, Watari M, Matsui H, Mukasa A, Ando Y.
  • 雑誌名: Ann Clin Transl Neurol 巻: 5 ページ: 1611-1616
  • DOI: 10.1002/acn3.668.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 脳腫瘍のゲノム診療に向けて (2018)
  • 著者名/発表者名: 武笠 晃丈
  • 雑誌名: Clinical Neuroscience 巻: 36 ページ: 539-542
• [学会発表] Molecular characteristics of diffuse cerebellar glioma (2018)
  • 著者名/発表者名: Akitake Mukasa, Masashi Nomura, Genta Nagae, Shogo Yamamoto, Kenji Tatsuno, Hiroki Ueda, Shiro Fukuda, Takayoshi Umeda, Tomonari Suzuki, Ryohei Otani, Keiichi Kobayashi, Takashi Maruyama, Shota Tanaka, Shunsaku Takayanagi, Takahide Nejo, Satoshi Takahashi, Koichi Ichimura, et al. (26人、1番目）
  • 学会等名: International Conference on Brain Tumor Research & Therapy
  • 国際学会
• [学会発表] 多様なグリオーマに対する precision medicine の可能性と課題 (2018)
  • 著者名/発表者名: 武笠晃丈
  • 学会等名: 脳腫瘍の基礎シンポジウム
  • 招待講演
• [学会発表] Glioma: What does the average neurosurgeon need to know about current progress in molecular biology and how will this affect our treatment strategies? (2018)
  • 著者名/発表者名: Akitake Mukasa
  • 学会等名: Society of Neurosurgeons of South Africa Congress 2018
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] マルチモダリティー時代のグリオーマ治療戦略 (2018)
  • 著者名/発表者名: 武笠晃丈
  • 学会等名: 日本脳腫瘍の外科学会
• [学会発表] 組織・細胞形態と分子プロファイルの多様性から考える脳腫瘍治療戦略 (2018)
  • 著者名/発表者名: 武笠晃丈
  • 学会等名: 日本組織細胞化学会総会・学術集会
  • 招待講演
• [学会発表] 脳腫瘍のゲノム医療 (2018)
  • 著者名/発表者名: 武笠晃丈
  • 学会等名: 日本脳神経外科学会学術総会
  • 招待講演
• [学会発表] グリオーマのゲノム・エピゲノム異常 (2018)
  • 著者名/発表者名: 武笠晃丈
  • 学会等名: 九州遺伝子診断研究会
  • 招待講演