Elucidation of immune response to radiation brain necrosis using a clinical glioma experimental model

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K08135
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 52040:Radiological sciences-related
• Research Institution: Kindai University
• Principal Investigator: NAKAMATSU KIYOSHI 近畿大学, 医学部, 准教授 (80351633)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 藤田 貢 近畿大学, 医学部, 准教授 (40609997) ; 土井 啓至 近畿大学, 医学部, 講師 (50529047)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 脳原発悪性グリオーマ / 放射線治療 / 脳壊死 / 脳浮腫

Outline of Final Research Achievements

In this study, we conducted a dose-increase test for glioblastoma clinically and were able to collect basic data to establish a safe and appropriate irradiation dose.
We experimentally confirmed that radiation brain necrosis is induced in normal mice, and confirmed that MRI can detect that this model is accompanied by tissue destruction, angiogenesis, and peri-edema seen during human radiation brain necrosis.We found that cell migration factor CXCL12 chemokine expression is enhanced in radiation brain necrosis tissues, cell group M2 macrophages that cause chronic inflammation in a CXCL12-dependent manner are infiltrated, and that the expression of novel immune checkpoint molecules B7-H3 and B7-H5 is increased in these cells.

Free Research Field

脳原発悪性グリオーマ

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

脳原発悪性グリオーマに対する治療成績は高線量放射線治療の進歩により向上してきた。その一方で放射線性脳壊死を生ずる症例も増加傾向にある。放射線脳壊死に伴う浮腫は死亡の大きな原因であり、主因の一つがVEGF であることが知られている。そのため抗VEGF抗体が治療に用いられているが、治療効果は限定的である。現在VEGF以外には標的細胞/標的分子が同定されていない。本研究の学術的意義は放射線脳壊死の臨床像を再現した実験モデルを構築し、脳壊死に対する全く新しい治療方法を確立することにある。また、この研究成果は多くの脳原発悪性グリオーマ患者の治療成績を向上させるという大きな社会的意義がある。