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2019 年度 実施状況報告書

脳腫瘍における免疫チェックポイントを標的としたがん細胞リプログラミングの基盤研究

研究課題

研究課題/領域番号 18K09001
研究機関京都府立医科大学

研究代表者

高島 康郎  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (50621083)

研究分担者 山中 龍也  京都府立医科大学, 医学部, 教授 (20323991)
川口 淳  佐賀大学, 医学部, 教授 (60389319)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワードメタボローム解析 / N型糖鎖 / グリオーマ幹細胞 / 間葉系幹細胞 / がん免疫 / マイクロRNA / 膠芽腫 / 中枢神経系原発リンパ腫
研究実績の概要

前年度に引き続き、遺伝子マーカーおよびリプログラミング因子の候補選定を行った。【中枢神経系原発リンパ腫(PCNSL)】31例の検体においてがん免疫遺伝子の発現を解析した結果、CD40(high), CD70(high), LAG3(high), PD-1(high), PD-L2(low)が予後不良だった。また、ヘルパーT細胞のバランス評価において、Th1(low)、Th2(high)は予後不良を示し、Th1(high)Th2(low)は予後良好を示した。さらにTh1(high)Th2(low)はCD70(low)と、Th1(low)Th2(high)はTIM-3(low)、PD-L2(low)と相関した。40例の検体においてがん免疫マイクロRNA(miRNA)の発現を解析した結果、miR-101/548b/554/1202の組合せで予後予測が可能であった。メソトレキセート(MTX)耐性細胞株においてメタボロームとN型糖鎖を解析した結果、細胞型特異的シグナル経路による解糖系亢進、中性およびシアル酸化型高マンノースの増加、シアル酸化型A2G2FおよびA2G2FBの減少がわかった。さらに初発3例、再発1例の検体の解析において、A2G2FおよびA2G2FBは高発現=予後良好、低発現=予後不良の傾向を示した。【膠芽腫】公共データベースを用いた286例において上皮間葉転換(EMT)、間葉系幹細胞(MSC)、およびグリオーマ幹細胞(GSC)遺伝子の発現を解析した結果、MSCおよびGSCの遺伝子発現と予後不良が相関した。また、コックス比例ハザードモデルにより有効なハザード比を示す遺伝子が得られ、これらは複雑な発現相関ネットワークを構築した。同様に571例におけるがん免疫遺伝子の発現を解析した結果、B7-H3, GATA3, LGALS3の組合せで予後予測が可能であった。

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

令和元年度の実験計画に沿って、遺伝子マーカーおよびリプログラミング因子候補選定のため、PCNSL患者のRNAシーケンス、miRNAマイクロアレイ、糖鎖解析を行った。また、MTX耐性PCNSL細胞株のメタボローム解析および糖鎖解析を行った。その結果、PCNSLの状態を改善する可能性のある複数の遺伝子および糖鎖候補が得られた。また、公共データベースThe Cancer Genome Atlas (TCGA), Chinese Glioma Genome Atlas (CGGA), Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG)を用いて膠芽腫における遺伝子発現と予後との相関を調べた結果、EMT, MSC, GSC関連遺伝子の一部が膠芽腫の状態を改善する可能性が示唆され、また、がん免疫関連予後予測因子としてB7-H3, GATA3, galectin-3が示唆された。

今後の研究の推進方策

令和2年度の実験計画に沿って、これまでの研究で得られたリプログラミング候補遺伝子をPCNSLおよび膠芽腫の細胞株に導入し、がん細胞の状態を評価する。また、TCGA, CGGA, KEGGなどのデータベースを活用して、さらに有効なリプログラミング因子の探索を継続する。また、MTX耐性PCNSL細胞株のプロテオーム解析、レクチンアレイ、糖鎖、細胞接着、細胞骨格に関するin vitro実験やデータ解析を行い、成果を研究に反映させる。

次年度使用額が生じた理由

平成30年度の旅費過払い分の払い戻し金など。令和2年度物品費、旅費、その他として使用する。

備考

山中龍也,高島康郎『再発脳腫瘍モデルにおけるがんの代謝経路とATPエネルギー産生経路の解明』京都府立医科大学報道発表【論文掲載】2020年3月

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Metabolome Analysis Reveals Excessive Glycolysis via PI3K/AKT/mTOR and RAS/MAPK Signaling in Methotrexate-Resistant Primary CNS Lymphoma-Derived Cells2020

    • 著者名/発表者名
      Takashima Y, Hayano A, Yamanaka R
    • 雑誌名

      Clin Cancer Res

      巻: - ページ: in press

    • DOI

      10.1158/1078-0432.CCR-18-3851

    • 査読あり
  • [雑誌論文] miR-101, miR-548b, miR-554, and miR-1202 are reliable prognosis predictors of the miRNAs associated with cancer immunity in primary central nervous system lymphoma2020

    • 著者名/発表者名
      Takashima Y, Kawaguchi A, Iwadate Y, Hondoh H, Fukai J, Kajiwara K, Hayano A, Yamanaka R
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 15(2) ページ: e0229577

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0229577

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Promising Prognosis Marker Candidates on the Status of Epithelial-Mesenchymal Transition and Glioma Stem Cells in Glioblastoma2019

    • 著者名/発表者名
      Takashima Y, Kawaguchi A, Yamanaka R
    • 雑誌名

      Cells

      巻: 8(11) ページ: pii: E1312

    • DOI

      10.3390/cells8111312

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Differential expression of N-linked oligosaccharides in methotrexate-resistant primary central nervous system lymphoma cells2019

    • 著者名/発表者名
      Takashima Y, Yoshimura T, Kano Y, Hayano A, Hondoh H, Ikenaka K, Yamanaka R
    • 雑誌名

      BMC Cancer

      巻: 19(1) ページ: 910

    • DOI

      10.1186/s12885-019-6129-8

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Differential expression of individual transcript variants of PD-1 and PD-L2 genes on Th-1/Th-2 status is guaranteed for prognosis prediction in PCNSL2019

    • 著者名/発表者名
      Takashima Y, Kawaguchi A, Sato R, Yoshida K, Hayano A, Homma J, Fukai J, Iwadate Y, Kajiwara K, Ishizawa S, Hondoh H, Nakano M, Ogawa S, Tashiro K, Yamanaka R
    • 雑誌名

      Sci Rep

      巻: 9(1) ページ: 10004

    • DOI

      10.1038/s41598-019-46473-5

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] CD276 and the gene signature composed of GATA3 and LGALS3 enable prognosis prediction of glioblastoma multiforme2019

    • 著者名/発表者名
      Takashima Y, Kawaguchi A, Hayano A, Yamanaka R
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 14(5) ページ: e0216825

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0216825

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cell-type-specific sensitivity of bortezomib in the methotrexate-resistant primary central nervous system lymphoma cells2019

    • 著者名/発表者名
      Hayano A, Takashima Y, Yamanaka R
    • 雑誌名

      Int J Clin Oncol

      巻: 24(9) ページ: 1020-1029

    • DOI

      10.1007/s10147-019-01451-9

    • 査読あり
  • [学会発表] 中枢神経系原発悪性リンパ腫におけるTh1/Th2バランスとPD-1およびPD-L2遺伝子発現による予後予測2019

    • 著者名/発表者名
      高島 康郎、川口 淳、佐藤 隆一、吉田 健一、早野 あづさ、本間 順平、深井 順也、岩立 康男、梶原 浩司、石澤 伸、本道 洋昭、中野 正和、小川 誠司、田代 啓、山中 龍也
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会
  • [学会発表] The miRNA signature constituted of miR-30d, miR-93, and miR-181b as promising prognostic markers in primary CNS lymphoma2019

    • 著者名/発表者名
      Yasuo Takashima, Atsushi Kawaguchi, Yasuo Iwadate, Hiroaki Hondoh, Junya Fukai, Koji Kajiwara, Azusa Hayano, Ryuya Yamanaka
    • 学会等名
      第78回日本癌学会学術総会
  • [備考] 京都府立医科大学報道発表【論文掲載】

    • URL

      https://www.kpu-m.ac.jp/doc/news/2020/20200304.html

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公開日: 2021-01-27  

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