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2021 年度 実績報告書

iPS細胞由来変異型IDH神経膠腫モデルを用いた腫瘍化機序の解明と新規治療の開発

研究課題

研究課題/領域番号 19K09468
研究機関藤田医科大学

研究代表者

大場 茂生  藤田医科大学, 医学部, 准教授 (80338061)

研究分担者 廣瀬 雄一  藤田医科大学, 医学部, 教授 (60218849)
八幡 直樹  藤田医科大学, 医学部, 講師 (60450607)
秦 龍二  藤田医科大学, 医学部, 教授 (90258153)
常陸 圭介  藤田医科大学, 総合医科学研究所, 助教 (10508469)
平山 明由  慶應義塾大学, 政策・メディア研究科(藤沢), 特任准教授 (00572405)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワードグリオーマ / IDH / がん代謝 / 網羅的遺伝子解析
研究実績の概要

イソクエン酸脱水素(IDH)変異は、神経膠腫や白血病においてdriver mutationとされている。神経膠腫において、腫瘍化過程のどのタイミングでIDH遺伝子に変異が生じるのか、またその後どのような遺伝子発現が腫瘍化に関与しているのか、その結果どのような代謝の変化が生じているのかはほとんど明らかになっていない。
本研究では、①iPS細胞を用いたIDH変異による腫瘍化機構の解明と、②変異型IDHと野生型IDH神経膠腫における遺伝子学的・代謝学的差異に基づく新規治療法の開発を目的としている。
①iPS細胞に変異型IDHを発現するプラスミドを導入した結果、細胞は生存不能であったため、Doxycyclineの量で発現を調節できるプラスミドを作成し導入した。Doxycyclineの調節により変異型IDHを発現し、かつ細胞増殖の維持は可能であったが、progenitor cellへの分化が困難であった。それ故、まずiPS細胞をprogenitor cellへと分化誘導し、分化したprogenitor cellへ変異型IDHあるいはp53やRbの系を抑制するHPV16E6E7を導入した。この細胞にTERTを発現させるプラスミドを導入し目的の細胞を作成した。今後この細胞を用いて遺伝子解析を行っていく予定である。
②アストロサイトに変異型IDHを導入させ腫瘍化させたモデルと、変異型IDHに依存せず変異型Rasを導入し腫瘍化させたモデルを用いて、RNAseqによる網羅的遺伝子解析を行った。有意に変化した遺伝子の約10%が代謝に関与していた。また、網羅的代謝解析の結果、いくつかの経路が二群間で有意な差を認めた。そのうちアミノ酸代謝に関与している経路に対する阻害剤を用いたところ二つのモデル間に抗腫瘍効果の差を認め、そのメカニズムを詳細に検討した。今後はPDXモデルでの検討を行う。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2021

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Inhibition of DNA Repair in Combination with Temozolomide or Dianhydrogalactiol Overcomes Temozolomide-Resistant Glioma Cells2021

    • 著者名/発表者名
      Ohba Shigeo、Yamashiro Kei、Hirose Yuichi
    • 雑誌名

      Cancers

      巻: 13 ページ: 2570~2570

    • DOI

      10.3390/cancers13112570

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Myoinositol to Total Choline Ratio in Glioblastomas as a Potential Prognostic Factor in Preoperative Magnetic Resonance Spectroscopy2021

    • 著者名/発表者名
      KUMON Masanobu、NAKAE Shunsuke、MURAYAMA Kazuhiro、KATO Takema、OHBA Shigeo、INAMASU Joji、YAMADA Seiji、ABE Masato、SASAKI Hikaru、OHNO Yoshiharu、HASEGAWA Mitsuhiro、KURAHASHI Hiroki、HIROSE Yuichi
    • 雑誌名

      Neurologia medico-chirurgica

      巻: 61 ページ: 453~460

    • DOI

      10.2176/nmc.oa.2020-0312

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A subset of PARP inhibitors induces lethal telomere fusion in ALT-dependent tumor cells2021

    • 著者名/発表者名
      Mukherjee Joydeep、Pandita Ajay、Kamalakar Chatla、Johannessen Tor-Christian、Ohba Shigeo、Tang Yongjian、Dalle-Ore Cecilia L.、Bjerkvig Rolf、Pieper Russell O.
    • 雑誌名

      Science Translational Medicine

      巻: 13 ページ: 7211

    • DOI

      10.1126/scitranslmed.abc7211

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Association of preoperative seizures with tumor metabolites quantified by magnetic resonance spectroscopy in gliomas2021

    • 著者名/発表者名
      Nakae Shunsuke、Kumon Masanobu、Murayama Kazuhiro、Ohba Shigeo、Sasaki Hikaru、Inamasu Joji、Kuwahara Kiyonori、Yamada Seiji、Abe Masato、Hirose Yuichi
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 ページ: 7927

    • DOI

      10.1038/s41598-021-86487-6

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] IDH変異型、IDH野生型グリオーマにおけるアミノ酸代謝を標的とした治療法の検討2021

    • 著者名/発表者名
      大場茂生、 平山明由、常陸圭介、山口央輝、 Joydeep Mukherjee 、Russell O Pieper、廣瀬雄一
    • 学会等名
      日本脳神経外科学会 第80回学術総会
  • [学会発表] Targeting amino acid metabolic vulnerabilities in IDH-mutant and IDH-wildtype gliomas2021

    • 著者名/発表者名
      Shigeo Ohba, Akiyoshi Hirayama, Keisuke Hitachi, Hisateru Yamaguchi, Joydeep Mukherjee, Russell O Pieper, Yuichi Hirose
    • 学会等名
      26th Annual Meeting and Education Day of the Society for Neuro-Oncology
    • 国際学会
  • [学会発表] IDH変異型、IDH野生型神経膠腫におけるアミノ酸代謝を標的とした治療法の検討2021

    • 著者名/発表者名
      大場茂生、 平山明由、常陸圭介、山口央輝、 Joydeep Mukherjee 、Russell O Pieper、廣瀬雄一
    • 学会等名
      第39回日本脳腫瘍学会学術集会

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公開日: 2022-12-28  

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