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2014 年度 実績報告書

メタボローム解析を用いたグリオーマにおける新規バイオマーカーの探索

研究課題

研究課題/領域番号 25293309
研究機関神戸大学

研究代表者

甲村 英二  神戸大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (30225388)

研究分担者 篠山 隆司  神戸大学, 医学部附属病院, 講師 (10379399)
西原 賢在  神戸大学, 医学(系)研究科(研究院), 研究員 (20452493)
佐々木 良平  神戸大学, 医学部附属病院, 教授 (30346267)
田中 一寛  神戸大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (70467661)
水川 克  神戸大学, 医学部附属病院, 助教 (80403260)
細田 弘吉  神戸大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (90403261)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワードglioma / MR spectroscopy / IDH / 2-hydroxyglutarate
研究実績の概要

本研究の目的は、グリオーマの代謝が、IDH(Isocitrate dehydeogenase)変異やmTOR等の活性化等により他の脳腫瘍と異なるため、組織や血液、髄液で包括的網羅的なメタボローム解析を行い、術前にグリオーマの組織型、悪性度、遺伝子変異の有無等を反映する代謝産物のバイオマーカーを構築することである。2-ヒドロキシグルタル酸(2HG)はIDH変異によって特異的に産生され、癌代謝産物として注目されているため、我々は術前にプロトンMR spectroscopy (MRS)、術後に質量分析装置を用いて2HGを含む種々の脳内代謝産物の比較・検討を行い、IDH変異のあるグリオーマの術前予測について検討した。方法は、術前MRSでは腫瘍病変にVolume of interest(VOI)を設定し、Philips社製、3Tesla MRI (Achieva, Netherlands)を使用してMRSによる腫瘍内代謝産物の測定を行い、解析ソフトとしてLC-model (S.W Provencher, Canada)を用い各代謝物の定量解析を行った。また術中ナビゲーションシステムでVOIと同部位の腫瘍標本を摘出し質量分析計(GC-MS; GCMS-QP2010 Ultra)を用いて2HGの発現量を測定した。変異型IDH1の診断は免疫組織染色とDNAシークエンスによって確定した。結果は、38例の神経膠腫患者を解析し、変異型IDH1は38例中14例 (37%)に認めた。38例中20例でMRSとGC/MSによる2HGの測定が可能であったが、術前MRSを用いた2HG測定には検出可能限界量があり、IDH1変異有無の予測は感度57%、特異度92%(AUC 0.76)であった。IDH1変異陽性例ではα-Ketoglutarate(αKG)を含むTCA回路の代謝物には変化を認めなかったが、グルタミン酸、グルタミンが有意に低値であり、診断に有用と思われた。2HG測定にグルタミン酸の値を加えたIDH1変異有無の予測は、高い感度(72%)と特異度(100%)が得られ、術前診断に有用と思われた。

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

症例は38例とやや少ないものの、MRSとGC/MSによるメタボローム解析での比較により、MRSの代謝物の測定値を、GC/MSを用いた実際の組織中の代謝物の測定値で確認できた。また、これまでの報告で2HGの上昇が報告されているが、それも本研究で確認でき、また、新たにグルタミンやグルタミン酸の濃度も加味することで診断予測が向上証明できたため。

今後の研究の推進方策

さらに症例を増やして、MRSとGC/MSとのメタボロームの比較検討を行う予定である。また、培養細胞にIDH変異遺伝子を導入して、代謝物の変化をGC/MSを用いて詳細に調べ、MRSでのメタボローム解析と比較する。また、組織型(星細胞腫や乏突起膠腫)などの分類に有用な代謝物のバイオマーカーについても解析する。

次年度使用額が生じた理由

消耗品の納入が遅くなったために生じました。

次年度使用額の使用計画

使用計画に変更はありません。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 1件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Compensatory glutamine metabolism promotes glioblastoma resistance to mTOR inhibitor treatment.2015

    • 著者名/発表者名
      Tanaka K, Sasayama T, Irino Y, Takata K, Nagashima H, Satoh N, Kyotani K, Mizowaki T, Imahori T, Ejima Y, Masui K, Gini B, Yang H, Hosoda K, Sasaki R, Mischel PS, Kohmura E.
    • 雑誌名

      J Clin Invest

      巻: 125(4) ページ: 1591-602

    • DOI

      10.1172/JCI78239

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Two Cases of Cerebral Infarction due to Focal Irradiation for Glioma in Adults2015

    • 著者名/発表者名
      Minami N, Mizukawa K, Iwahashi H, Nagashima H, Tanaka K, Sasayama T, Hosoda K, Mukumoto N, Sasaki R, Kohmura E.
    • 雑誌名

      No Shinkei Geka

      巻: 43 ページ: 344-51

    • DOI

      10.11477/mf.1436203018

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Use of heparinized autologous blood for intraoperative rinsing and storage of vascular grafts2015

    • 著者名/発表者名
      Kimura H, Hosoda K, Kohmura E
    • 雑誌名

      No Shinkei Geka

      巻: 43 ページ: 109-15

    • DOI

      10.11477/mf.1436202964

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cilostazol administration with combination enteral and parenteral nutrition therapy remarkably improves outcome after subarachnoid hemorrhage2015

    • 著者名/発表者名
      Kimura H, Okamura Y, Chiba Y, Shigeru M, Ishii T, Hori T, Shiomi R, Yamamoto Y, Fujimoto Y, Maeyama M, Kohmura E.
    • 雑誌名

      Acta Neurochir Suppl

      巻: 120 ページ: 147-52

    • DOI

      10.1007/978-3-319-04981-6_25

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Diagnostic yield and morbidity by neuronavigation-guided frameless stereotactic biopsy using magnetic resonance imaging and by frame-based computed tomography-guided stereotactic biopsy.2014

    • 著者名/発表者名
      Nishihara M, Takeda N, Harada T, Kidoguchi K, Tatsumi S, Tanaka K, Sasayama T, Kohmura E.
    • 雑誌名

      Surg Neurol Int

      巻: 5 ページ: S421-6

    • DOI

      10.4103/2152-7806.140211

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Different spatial distribution between germinal center B and non-germinal center B primary central nervous system lymphoma revealed by magnetic resonance group analysis.2014

    • 著者名/発表者名
      Kinoshita M, Sasayama T, Narita Y, Yamashita F, Kawaguchi A, Chiba Y, Kagawa N, Tanaka K, Kohmura E, Arita H, Okita Y, Ohno M, Miyakita Y, Shibui S, Hashimoto N, Yoshimine T.
    • 雑誌名

      Neuro Oncol

      巻: 16 ページ: 728-34

    • DOI

      10.1093/neuonc/not319

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Subarachnoid Hemorrhage Due to Rupture of an Intracavernous Carotid Artery Aneurysm Coexisting with a Prolactinoma under Cabergoline Treatment.2014

    • 著者名/発表者名
      Akutsu N, Hosoda K, Ohta K, Tanaka H, Taniguchi M, Kohmura E.
    • 雑誌名

      J Neurol Surg Rep

      巻: 75 ページ: e73-6

    • DOI

      10.1055/s-0033-1364166

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effectiveness of zigzag Incision and 1.5-Layer method for frontotemporal craniotomy.2014

    • 著者名/発表者名
      Minami N, Kimura T, Uda T, Ochiai C, Kohmura E, Morita A.
    • 雑誌名

      Surg Neurol Int

      巻: 5 ページ: 69

    • DOI

      10.4103/2152-7806.132562.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Angiosarcoma arising in schwannoma of cerebellopontine angle and later associating with meningioma in a patient with neurofibromatosis type 2.2014

    • 著者名/発表者名
      Sakai Y, Hirose T, Tomono A, Kawakami F, Nakai T, Ohbayashi C, Mizowaki T, Tanaka K, Kohmura E, Itoh T.
    • 雑誌名

      Brain Tumor Pathol

      巻: 31 ページ: 293-8

    • DOI

      10.1007/s10014-014-0180-6

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optimized surgical approach to third ventricular choroid plexus papillomas of young children based on anatomical variations.2014

    • 著者名/発表者名
      Mizowaki T, Nagashima T, Yamamoto K, Kawamura A, Yoshida M, Kohmura E.
    • 雑誌名

      World Neurosurg

      巻: 82 ページ: e15-9

    • DOI

      10.1016/j.wneu.2013.03.011

    • 査読あり
  • [学会発表] 術前MR SpectroscopyによるグリオーマIDH1変異の予測可能性2014

    • 著者名/発表者名
      長嶋宏明、田中一寛、篠山隆司、入野康宏、高田孔美、甲村英二
    • 学会等名
      第32回日本脳腫瘍学会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2014-11-30 – 2014-12-02
  • [学会発表] グリオーマにおける脳脊髄液を用いたメタボローム解析2014

    • 著者名/発表者名
      篠山隆司、中溝聡、篠原正和、入野康弘、西海信、田中宏知、田中一寛、水川克、伊藤智雄、細田弘吉、吉田優、甲村英二
    • 学会等名
      第2回がんと代謝研究会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2014-07-10 – 2014-07-11

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公開日: 2016-06-01  

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