悪性神経膠腫浸潤開始因子の脳血液関門モデルを用いた探索

2017 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 17K10869
• 研究機関: 長崎大学
• 研究代表者: 松尾 孝之 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 教授 (00274655)
• 研究分担者: 梅野 哲也 長崎大学, 病院(医学系), 医員 (00737273) ; 吉田 光一 長崎大学, 病院(医学系), 助教 (20393457) ; 氏福 健太 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 助教 (20437867) ; 馬場 史郎 長崎大学, 病院(医学系), 助教 (30530430) ; 鎌田 健作 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 講師 (30549655)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: 悪性神経膠腫 / 浸潤 / 脳血液関門モデル

研究実績の概要

悪性神経膠腫は増殖能と血管新生能が高く、強い浸潤能を持っています。現在の標準療法は最大限の摘出後に増殖能や血管新生能をターゲットとした化学療法と放射線治療を行っています。しかしながらprogression free survival および overall survival ともに満足のいく結果は得られておりません。そこで新規の治療が必要であると考えますが、現在、治療を困難にしている悪性神経膠腫の浸潤能をターゲットとした治療はありません。浸潤をターゲットとする研究の難しさは、脳腫瘍の周囲の微小環境が整ったモデルがないために浸潤のメカニズムの解析が進んでいないことが原因であると考えます。本研究は、「悪性神経膠腫浸潤開始因子の脳血液関門モデルを用いた探索」として、悪性神経膠腫が持つ浸潤能をターゲットとして、腫瘍の周囲微小環境を整えた脳血管モデル上で研究を行うことで悪性神経膠腫浸潤に影響を及ぼすタンパクを同定することが目標です。特に虚血時に起こる浸潤能の亢進に着目をして研究を進めております。平成29年度は長崎大学病院薬理学教室で作成を行った脳血液関門モデル上で脳腫瘍細胞株を培養し、通常培養と低酸素培養との間で起こるタンパク発現の変化のプロテオミクス解析を行いました。現在の状況は得られたタンパク発現の変化をもとに浸潤開始に影響する候補タンパクを絞り込んでいる段階です。平成30年度の研究は、この結果で得られたタンパクが浸潤と関連するのかどうかを調べていきます。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

平成29年度までに行いたい①実験は、脳血液関門モデル上で細胞培養を行い、通常培養下（酸素濃度２０％）と低酸素培養（酸素濃度５％）下で腫瘍細胞に起こるタンパク発現の変化、および血管内皮細胞およびペリサイトからなる血液脳関門モデル上に起こるタンパク発現の変化を調べることです。現時点でこれは終了しております。同一の脳腫瘍ながら多数のタンパク発現の変化がみられることがとらえられています。②平成29年度のうちに、これらのタンパクの中から虚血によって誘導される、浸潤開始に影響するタンパクを探し絞り込む必要があります。当初予定していたよりも通常培養下と低酸素培養下で多くのタンパク発現に変化があることがとらえられているために、この中から今後の実験を進めていく浸潤開始に影響するタンパクを2つに絞り込む作業が遅れています。この対策として、当初予定していたようにいろいろな細胞株で同じ実験を行い、細胞株による特殊性を排除して悪性神経膠腫細胞株で普遍的に起こる虚血誘導下で起こるタンパク変化についてとらえている段階です。

今後の研究の推進方策

浸潤開始の候補タンパクの絞り込みは今後の実験のkeyになるために慎重に行いたいと考えています。できれば虚血下で脳腫瘍細胞株側に起こるタンパク発現の変化から候補タンパクを一つ、血管内皮細胞やペリサイトを含む脳血液関門モデルのほうから候補タンパクを一つ選びたいと考えております。今後は、これらのタンパクが本当に浸潤に影響をするのかを調べるために、脳腫瘍細胞株への強発現および発現抑制で腫瘍細胞株に起こるcharactorの変化を、cell viability assey や scratch assey などで調べていきます。ＧＦＰを導入することで候補タンパクの強発現/発現抑制を行った脳腫瘍細胞株を可視化します。動物実験へつなげていくのが平成30年度の進捗予定です。

次年度使用額が生じた理由

平成29年度研究では、通常培養下および低酸素培養下での脳血液関門モデル上での脳腫瘍細胞株の単発発現の解析を行っております。浸潤開始候補タンパクの絞り込みのために同様のプロテオミクス解析を異なった細胞株で繰り返し行う必要があり、このために平成30年度中に使用をする予定です。