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2014 年度 実施状況報告書

次世代シークエンサーを利用した膠芽腫の治療抵抗性と再発に関連する遺伝子変異の探索

研究課題

研究課題/領域番号 26462186
研究機関熊本大学

研究代表者

秀 拓一郎  熊本大学, 医学部附属病院, 助教 (40421820)

研究分担者 牧野 敬史  熊本大学, 医学部附属病院, 講師 (90381011)
中村 英夫  熊本大学, 医学部附属病院, 講師 (30359963)
矢野 茂敏  熊本大学, 生命科学研究部, 准教授 (60332871)
倉津 純一  熊本大学, 生命科学研究部, 教授 (20145296)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード膠芽腫 / ディープシークエンス / 治療抵抗性 / 再発 / 新規治療
研究実績の概要

近年、次世代シークエンサーによる遺伝子解析が行われるようになり、これまで見過ごされてきた遺伝子変異も発見できるようになった。その中で、グリオーマ研究においてIDH1変異は大変重要な発見であった。
全ゲノムシークエンスは膨大なデータが取れるが、多くのサンプル数を解析するには未だ高価であり、また得られる情報量が多すぎて、その解釈が困難な場合がある。そこで、比較的安価に多くの症例を解析するために、癌パネルを利用して、癌関連48遺伝子の体細胞変異ホットスポット領域(212領域)に絞ったディープシークエンスを行い、膠芽腫症例の予後、治療反応性、再発などをレトロスペクティブに解析して、遺伝子変異のマーカーとしての応用を考えている。
ディープシークエンスによって、長期生存例と短期生存例の比較、同一症例で初発時と再発時、再再発時の比較、さらに培養樹立した膠芽腫幹細胞の解析を追加することによって、これまで膠芽腫ではあまり知られていない治療抵抗性や再発に必須の遺伝子変異を発見することが本研究の目的である。
本研究では、再発例ではFFPE(パラフィン包埋切片)を用いた悪性度の高い腫瘍組織からの正確なDNA精製を行い、シークエンスを行っている。
現在、長期生存例(20サンプル)と短期生存例(18サンプル)の比較を行いさらに、同一症例で初発時と再発・再々発時(9例:20サンプル)のシークエンスは終了しており、現在データを解析中である。

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

48症例のFFPE組織サンプルからDNAを精製し、特に長期生存例と短期生存例、同一症例での初発時と再発時の比較、膠芽腫幹細胞とFFPE切片の比較を追加することで、治療抵抗性・再発に関係する遺伝子変異の探索を行う
①膠芽腫組織の採取 膠芽腫摘出組織からFFPE切片、凍結組織、さらに膠芽腫幹細胞培養を行う。②DNAの精製 各膠芽腫症例のFFPE切片のHE染色やMIB-1染色で細胞密度が高く分裂能が高い領域を選び数枚のFFPE切片からその領域を採取しDNAの精製を行う。初発時/再発時セット:初発時と再発時のFFPE切片からDNAを精製。FFPE切片/膠芽腫幹細胞セット:樹立した膠芽腫幹細胞と同一症例のFFPE切片から精製 ③DNAのクオリティーチェック ④シークエンシング 次世代シークエンサー イルミナ MiSeq,  パネル名 イルミナ TruSeq癌パネル(EGFR, RAS, TP53, IDH1, AKT, APC, MET, SMO, VHL, etc. 計48遺伝子)⑤データの統合と解析 予後予測、治療反応性、合併症予測に関係する遺伝子変異を検討。
初年度の解析サンプル数は、当初の予定数以上であり、長期生存例と短期生存例の比較(合計 38症例)、同一症例における初発時、再発時、再再発時のサンプル(9症例 20サンプル)で、ディープシークエンスを行うことができた。膠芽腫幹細胞とFFPE切片の比較は次年度に行う予定である。研究は予定通り進行している

今後の研究の推進方策

① 同一症例での膠芽腫幹細胞とFFPE切片の遺伝子変異の比較検討。これまで、ヒト膠芽腫組織から細胞株を継続して樹立してきているので、これらの細胞と摘出組織のFFPEよりDNAを精製し検討する
② 予後、治療抵抗性、再発に関係する遺伝子変異の検討
有意差を認めるマーカーの候補遺伝子変異が発見された場合 その遺伝子変異部位に絞った形で症例数を増やしてシークエンスを行い、結果の検証を行う。また遺伝子変異が治療標的となるか検討を開始する。有意差を認めるマーカー候補遺伝子変異が発見できなかった場合さらに症例数を増やし121部位のディープシークエンス解析を継続する。それでも有意な遺伝子変異がない場合はシークエンスする遺伝子セットを変更する。症例数を増やし有意差が検証された場合には、多施設共同のprospective studyへ展開する
③新規遺伝子変異の膠芽腫における機能解析を行う

次年度使用額が生じた理由

平成26年度は同一症例の膠芽腫幹細胞とその摘出組織のFFPEサンプルから精製したDNAの比較は行うことができなかった。
これらを用いた実験については次年度に行う必要があり、次年度へ繰り越した

次年度使用額の使用計画

次年度の予算と前年度の繰り越しを利用し、同一症例の膠芽腫幹細胞とその摘出組織のFFPEサンプルから精製したDNAのディープシークエンスの比較検討を行う。
前年度の繰り越しと本年度の予算を使用する。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Prognostic impact of completion of initial high-dose methotrexate therapy on primary central nervous system lymphoma: a single institution experience.2015

    • 著者名/発表者名
      Makino K, Nakamura H, Hide T, Kuroda J, Yano S, Kuratsu J
    • 雑誌名

      Surg Neurol Int.

      巻: 20 ページ: 29-34

    • DOI

      doi: 10.4103/2152-7806.130901

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 脳腫瘍のがん幹細胞, 日本臨床2015

    • 著者名/発表者名
      秀拓一郎, 牧野敬史, 中村英夫, 矢野茂敏, 倉津純一
    • 雑誌名

      日本臨床

      巻: 73 ページ: 836-843

  • [雑誌論文] The anti-tumor effect of fibrin glue containing temozolomide against malignant glioma2014

    • 著者名/発表者名
      Anai, S., Hide T.,* Takezaki, T., Kuroda J., Shinojima N., Makino K., Nakamura H., Yano S., Kuratsu J.
    • 雑誌名

      Cancer Sci.

      巻: 105 ページ: 583-591

    • DOI

      doi: 10.1111/cas.12397.

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Hypoxia suppresses cylindromatosis (CYLD) expression to promote inflammation in glioblastoma: possible link to acquired resistance to anti-VEGF therapy.2014

    • 著者名/発表者名
      Guo J, Shinriki S, Su Y, Nakamura T, Hayashi M, Tsuda Y, Murakami Y, Tasaki M, Hide T, Takezaki T, Kuratsu JI, Yamashita S, Ueda M, Li JD, Ando Y, Jono H
    • 雑誌名

      Oncotarget

      巻: 5 ページ: 6353-6364

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Clinical characteristics and pathogenesis of cerebellar glioblastoma2014

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Y, Makino K, Nakamura H, Hide T, Yano S, Kamada H, Kuratsu J.
    • 雑誌名

      Mol Med Rep.

      巻: 10 ページ: 2383-2388

    • DOI

      doi: 10.3892/mmr.2014.2549

    • 査読あり
  • [学会発表] 膠芽腫境界部で特異的な発現を示すmicroRNA2014

    • 著者名/発表者名
      秀拓一郎、穴井茂雄、牧野敬史、中村英夫、矢野茂敏、倉津純一
    • 学会等名
      第32回日本脳腫瘍学会
    • 発表場所
      シェラトン・グランデ・トーキョーベイ・ホテル(千葉)
    • 年月日
      2014-11-30 – 2014-12-02
  • [学会発表] Identification of prognostic marker of malignant meningiomas2014

    • 著者名/発表者名
      Takuichiro Hide, Keishi Makino, Shigetoshi Yano, Hideo Nakamura, Jun-ichi Kuratsu,
    • 学会等名
      11th Meeting of Asian Society for Neuro-Oncology
    • 発表場所
      Istanbul, Turkey
    • 年月日
      2014-09-11 – 2014-09-14
  • [学会発表] 悪性髄膜腫の治療抵抗性と再発予測2014

    • 著者名/発表者名
      秀拓一郎、穴井茂雄、牧野敬史、中村英夫、矢野茂敏、倉津純一
    • 学会等名
      第32回日本脳腫瘍病理学会
    • 発表場所
      あわぎんホール(徳島)
    • 年月日
      2014-05-23 – 2014-05-24

URL: 

公開日: 2016-05-27  

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