博士（医学） 菅野宏美 学位論文題名

     博士（医学）   菅野宏美 学位論文題名

悪性グリオーマおよび髄膜腫の臨床病理学的解析

学位論文内容の要旨

（1） 悪 性グ リオ ー マの 臨床 病 理学 的解 析

【 背 景 と 目 的 】 ヒ ト 神 経 膠 腫gliomaは 神 経 膠 細 胞 に 起 源 を 有 す る 原 発 性 脳 腫 瘍 の う ち 最 も 頻 度 の 高 い 腫 瘍 の ー っ で あ る 。WHO分 類 で は 悪 性 度 に 応 じ てWHO gradeIか ら IVに 区 分 さ れ 、grade IIIお よ びgrade IVの 腫 瘍 はmalignant gliomaと 称 さ れ る 悪 性 度 の 高 い 腫 瘍 で あ ， る 。 近 年 、1番 染 色 体 短 腕 お よ び19番 染 色 体 長 腕 の 共 欠 損(lp/19q co‑deletion)、isocitrate dehydrogenasel (IDH1） の 点 突 然 変 異 、06̲methylguanine̲DNA methyltransferase (MGMT)の プ ロ モ ー タ ー 領 域 の メ チ ル 化 な ど 、malignant gliomaの 遺 伝 子 背 景 が 明 ら か に な り つ っ あ る 一 方 で 、WHO分 類 第4版(2007)よ りglioblastoma multiforme (GBM、WHO grade IV)の 亜 分 類 と し てglioblastoma with oligodendroglioma component (GBMO)が 追 加 さ れ 、 組 織 学 的 な oligodendroglioma component (OC)の 存 在 が 予 後 良 好 因 子 と し て 注 目 を 集 め て い る 。 本 研 究 で は 当 教 室 に お け る133例 のmalignant gliomaをWHO第4版 に 則 っ て 診 断 の 再 評 価 を 行 い 、 GBMOを 含 む 各 組 織 型 の 生 存 解 析 を 行 っ た 。 さ ら にOCの 臨 床 病 理 学 的 意 義 を 評 価 し た 。

【 対 象 と 方 法 】 北 海 道 大 学 病 院 脳 神 経 外 科 お よ び そ の 関 連 施 設 で2000年 か ら2009年 の 間 に 治 療 を 受 け た133例 のmalignant gliomaを 用 い 、WHO第4版 に 則 っ た 診 断 の 再 評 価 を 行 っ た 。 核 周 囲 明 暈perinuclear haloを 有 す る 腫 瘍 細 胞 集 塊 が 認 識 さ れ る 腫 瘍 をOCあ り と 定 義 し た 。 診 断 再 評 価 を 行 っ た 後 、 除 外 症 例 を 除 く111例 を 用 い て 全 生 存 期 間(overall survival、 OS)の 解 析 を 、78例 を 用 い て 無 増 悪 生 存 期 間(progression‑free survival、PFS)の 解析 を 行っ た。

【 結 果 】 診 断 再 評 価 の 結 果 、30例 の 組 織 診 断 が 変 更 さ れ た 。 診 断 再 評 価 後 の 生 存 解 析 で は 、 GBMOはGBMに 比 し てOSに 有 意 差 を 認 め な か っ た が 、PFSの 有 意 な 延 長 を 認 め た 。OC を 含むmalignant glioma (anaplastic oligodendroglioma、AO、anaplastic oligoastrocytoma、AOA、 GBMO)はOCを 含 ま な い 純 粋 なastrocytic tumor (anaplastic astrocytoma、AAお よ びGBM)に 比 し 、 有 意 に 良 好 なPFSお よ びOSを 示 し た 。AAは こ れ ま で の 報 告 に 反 し 、GBMと ほ ば 同 様の 不良 な 予後 曲線 を 示し た。

(2) 髄 膜腫におけるCD163 発現と機 能解析

【背景と目的】CD163 はヒト単球およびマクロファージ表面に 発現する約130 kDa の膜タ ンパクで、診断病理学領域ではCD163 に対する免疫染色が単球、マクロファージのマーカ

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ー と し て 用 い ら れ て い る 。 腫 瘍 に お け るCD163の 発 現 に 関 し て はFibrous histiocytomaや Histiocytic sarcomaな ど の 単 球 、 マ ク ロ フ ァ ー ジ 系 の 腫 瘍 に 限 ら れ る と い う 報 告 が あ る 一 方 で 、 乳 癌 と 直 腸 癌 の 一 部 に お い てCD163の 発 現 が 見 ら れ 、 か つ 早 期 再 発 や 生 存 期 間 の 短 縮 と 相 関 が あ る と い う 報 告 が あ る 。 本 研 究 で は 最 も 頻 度 の 高 い 頭 蓋 内 腫 瘍 で あ る 髄 膜 腫 に お い てCD163の 発 現 解 析 と 機 能 解 析 を 行 っ た 。

  【 対 象 と 方 法 】50例 の 髄 膜 腫 切 除 検 体(Grade1 33例 、Grade 11 14例 、Grade 1113例 ） を 用 い て 免 疫 染 色 に よ るCD163の 発 現 解 析 を 行 い 、WHO grade、MIB‑1 index、 組 織 学 的 異 型 度 と の 相 関 を 検 討 し た 。 次 に 髄 膜 腫 細 胞 株 で あ るHKBMMお よ び 髄 膜 腫 初 代 培 養 細 胞 を 用 い てCD163過 剰 発 現 株 を 樹 立 し 、 増 殖 能 の 解 析 、 ア ポ ト ー シ ス の 定 量 、 ヌ ー ド マ ウ ス 皮 下 異 種 移 植 片 の 形 成 に よ る 腫 瘍 形 成 能 の 評 価 を 行 っ た 。 さ ら にCD163の 下 流 因 子 の 探 索 を 目 的 に サ イ ト カ イ ン 群 のmRNA発 現 解 析 を 行 っ た 。

【 結 果 】 免 疫 染 色 に よ る 検 討 の 結 果 、50例 中26例(52.0％ ） の 髄 膜 腫 がCD163陽 性 を 示 し た 。 CD163陽 性 症 例 の 割 合 はGradeI (33例 中16例 、48.5％ ） に 比 し てGrade 11 (14例 中10例 、71.4％ ） で 高 か っ た が 、 Grade IIIの 髄 膜 腫 で は 全3例 がCD163陰 性 を 示 し た 。CD163陽 性 率 は 組 織 学 的 異 型 度 と 正 の 相 関 を 示 し た が 、WHO gradeお よ びMIB‑1 indexと の 相 関 は 見 ら れ な か っ た 。 分 子 生 物 学 的 検 討 に お い て はCD163過 剰 発 現 株 で 陰 性 対 照 に 比 し 、 増 殖 能 の 上 昇 と ア ポ ト ー シ ス の 抑 制 、 ヌ ー ド マ ウ ス 皮 下 異 種 移 植 片 の 増 大 が 見 ら れ た 。 さ ら にCD163過 剰 発 現 株 で はgranulocyte colony‑stimulating factor (G‑CSF)のmRNA発 現 お よ び タ ン パ ク 産 生 の 亢 進 が 見 ら れ 、CD163がG‑CSFの 発 現 亢 進 を 介 し て 腫 瘍 細 胞 の ア ポ ト ー シ ス を 抑 制 し て い る 可 能 性 が 示 唆 さ れ た 。

【 考 察 】 （1） 古 典 的GBMとGBMOと の 予 後 の 差 に つ い て はGBMOで 良 好 な 予 後 を 示 す と い う 報 告 と 有 意 差 を 認 め な い と い う 報 告 の 両 者 が 存 在 す る が 、 本 検 討 で はGBMOで 有 意 に 良 好 な PFSを 示 し た 。 ま た 、OCを 含 むoligodendroglialtumor (AO、AOA、GBMO)で 顕 著 に 良 好 な 予 後 が 示 さ れ 、 組 織 学 的 な OCの 存 在 が 予 後 因 子 と し てWHO gradingと ほ ば 同 等 の 有 意 性 を も っ こ と が 示 さ れ た 。

(2)本 研 究 で は 免 疫 染 色 お よ びRT‐PCR法 に よ り 初 め て 髄 膜 腫 に お け るCD163発 現 が 証 明 さ れ 、 ま た 、CD163の 腫 瘍 促 進 性 の 機 能 を 初 め て 実 験 的 に 示 し た 。 今 後 はGr．ademの 症 例 数 を 増 や し た 検 討 と と も にG−CSFリ コ ン ビ ナ ン ト タ ン パ ク や 抗GICSF抗 体 を 用 い た 追 加 検 討 が 必 要 と 考 え ら れ る 。

【 結 諭 】 （1）Malignantgliomaに お い て 組 織 学 的 なOCの 認 識 が 予 後 因 子 と し て 重 要 で あ る こ と が 示 さ れ た 。

（2） 髄 膜 腫 に お い てCD163はG．CSFを 介 し 、 ア ポ ト ー シ ス を 抑 制 す る 。 本 研 究 結 果 か ら CD163分 子 が 新 規 の 予 後 予 測 因 子 と し て 有 用 で あ る こ と が 示 唆 さ れ 、 さ ら に は 治 療 標 的 分 子 と し て の 可 能 性 が 期 待 さ れ る 。

【 結 語 】 本 研 究 を 通 し て 診 断 、 治 療 方 針 の 決 定 、 病 理 研 究 に お け る 形 態 観 察 の 重 要 性 が 再 認 識 さ れ た 。 今 後 も 病 理 組 織 学 的 評 価 を 基 盤 と し 、 分 子 生 物 学 的 手 法 を 統 合 し た 研 究 の 展 開 が 重 要 と 考 え ら れ る 。

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学位論文審査の要旨 主 査    教 授    福 田    論 副 査    教 授    田 中 伸哉 副 査    教 授    松 野 吉宏 副査   准教授    飛騨一利

学 位 論 文 題 名

悪性グリオーマおよび髄膜腫の臨床病理学的解析

   原発性脳腫瘍のうち最も頻度 の高い腫瘍は髄膜腫で、グリオーマ、下垂体腺腫がこれに 続く。申請者は髄膜腫および悪 性グリオーマにおける予後予測因子、治療標的因子の探索 を目的とし、臨床病理学的・分 子生物学的解析を行った。

   グリオーマはグリア細胞に起 源を有する頭蓋内腫瘍で、悪性度に応じ、WHO GradeI か らIV に 区分 され 、Grade III およびGrade IV の腫瘍は悪性 グリオーマと称される悪性度 の高い腫瘍である。形態学的に は星細胞系腫瘍astrocytic tumor と乏突起膠細胞系腫瘍 oligodendroglial tumor に大 別さ れる 。2007 年 、WHO 第4 版にGrade IV のGlioblastoma (GBM) の 亜 型 と し て 新 た に 乏 突 起 膠 腫 成 分 を 含 む GBM (Glioblastoma with oligodendroglioma component ，GBMO) が追加された。この改訂によりoligodendroglioma component (OC) を有する症例が 予後良好の傾向を示す可能性が言及されたが、いまだ一定 の見解は得られていない。本研 究では病理組織学的予後因子の探索を目的に、GBMO の加 わっ た WHO 第4 版 に則 った 悪性 グリ オー マの 診断 再評価を 行い、各組織型の生存解析を 行った。

   北海道大学病院脳神経外科お よびその関連施設で2000 年から2009 年の間に治療を受け た111 例の悪性グリオーマの診断を再評価したところ、30 例 の組織診断が変更され、うち 17 例 が GBMO の 診 断 に 至 っ た 。 再 評 価 後 の 生 存 解 析 で は 、 GBMO は GBM に 比 し て OS に有 意 差を 認め なか ったが、 PFS の有意な延長を認めた。 OC を含む悪性グリオーマはOC を 含 ま な ぃ 純 粋 な astrocytic tumor に 比 し 、 有 意に 良好 なPFS およ びOS を示 した 。 Anaplastic astrocytoma (AA) はこれまでの報告に反し、GBM とほば同様の不良な予後曲 線を 示 した 。本 研究 結果 より HE 標 本に おい て同 定される OC の存在が予後規定因子であ る こ と が 示 さ れ た 。 AA と GBM が ほば 同様 の予 後曲 線を 示し たこ とは 、WHO grading の 概念に反しており、今後の治療 戦略を考える上で重要な知見と考えられるが、今回検討し たAA は13 例と症例数が少なく、 さらに症例数を増やした検討が必要と考えられた。   ． 一方、最も頻度の高い頭蓋内腫瘍である髄膜腫は悪性度 に応じてWHO gradeI からIII

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に 分 類 さ れ る 。 大 部 分 の 髄 膜 腫 はGradeIの 良 性 腫 瘍 で あ る が 、 一 部 の 髄 膜 腫 はGrade II あ る い はIIIの 高 悪 性 度 腫 瘍 に 相 当 す る 。Grade II、niの 悪 性 髄 膜 腫 に 対 す る 治 療 と し て 外 科 的 切 除 に 加 え 、 術 後 放 射 線 療 法 、 化 学 療 法 な ど が 施 行 さ れ る が 、 再 発 率 は40‑80％ と 高 く 、 標 準 治 療 は 未 だ 確 立 さ れ て い な い た め 、 新 た な 治 療 標 的 分 子 の 探 索 が 期 待 さ れ て い る 。CD163は 診 断 病 理 学 領 域 で 単 球 、 マ ク ロ フ ァ ー ジ マ ー カ ー と し て 頻 用 さ れ る 膜 タ ン パ ク 質 で あ る 。 腫 瘍 に お け るCD163発 現 はFibrous histiocytomaやHistiocytic sarcoma な ど の 組 織 球 系 腫 瘍 に 限 ら れ る と さ れ て い た が 、 近 年 に な っ て 直 腸 癌 と 乳 癌 の 一 部 に お い てCD163の 発 現 が 見 ら れ 、 か つ 早 期 再 発 や 生 存 期 間 の 短 縮 と 相 関 が あ る と い う 報 告 が な さ れ た 。 本 研 究 で は 髄 膜 腫 に お け る 新 規 の 治 療 標 的 分 子 の 探 索 を 目 的 と し 、 髄 膜 腫 に お け るCD163発 現 と 機 能 解 析 を 行 っ た 。

  50例 の 髄 膜 腫 切 除 検 体 を 用 い 、 免 疫 染 色 に よ るCD163の 発 現 解 析 を 行 っ た 結 果 、50例 中26例(52.0％ ） の 髄 膜 腫 がCD163陽 性 を 示 し た 。CD163陽 性 症 例 の 割 合 はGradeI(33 例 中16例 、48.5％ ） に 比 し てGrade 11 (14例 中10例 、71.4％ ） で 高 か っ た が 、Grade IIIの 髄 膜 腫 で は 全3例 がCD163陰 性 を 示 し た 。CD163陽 性 率 は 組 織 学 的 異 型 度 と 正 の 相 関 を 示 し た が 、WHO gradeお よ びMIB‑1indexと の 相 関 は 見 ら れ な か っ た 。 分 子 生 物 学 的 検 討 に お い て はCD163過 剰 発 現 株 で 陰 性 対 照 に 比 し 、 増 殖 能 の 上 昇 と ア ポ ト ー シ ス の 抑 制 、 ヌ ー ド マ ウ ス 皮 下 腫 瘍 形 成 能 の 増 大 が 見 ら れ た 。 さ ら にCD163過 剰 発 現 株 で は granulocyte colony‑stimulating factor (G‑CSF)のmRNA発 現 お よ び タ ン パ ク 産 生 の 亢 進 が 見 ら れ 、CD163がG‑CSFの 発 現 亢 進 を 介 し て 腫 瘍 細 胞 の ア ポ ト ー シ ス を 抑 制 し て い る 可 能 性 が 示 唆 さ れ た 。

  審 査 員 か らOCの 定 義 に つ い て 、GBMOとGBMの 生 存 曲 線 の 前 半 部 分 が 重 な る 理 由 に つ い て 、OCの 判 定 に 病 理 医4人 の コ ン セ ン サ ス は 得 ら れ た か ど う か 、OCが 良 好 な 予 後 を 規 定 す る 理 由 に つ い て 、Grade IIIの 髄 膜 腫 に お い てCD163発 現 が 確 認 さ れ な か っ た 理 由 に つ い て 、CD163発 現 と 上 皮 間 葉 移 行 ・ 癌 幹 細 胞 形 質 の 相 関 に つ い て な ど の 質 問 が あ っ た 。 申 請 者 は こ れ ら の 質 問 に 対 し て 自 ら の 研 究 結 果 や 先 行 研 究 の 研 究 成 果 に 基 づ ぃ て 概 ね 妥 当 な 回 答 を 行 っ た 。

  審 査 員 一 同 は 、 こ れ ら の 成 果 を 高 く 評 価 し 、 大 学 院 課 程 に 韜 け る 研 鑽 や 取 得 単 位 な ど も 併 せ 申 請 者 が 博 士 （ 医 学 ） の 学 位 を 受 け る の に 充 分 な 資 格 を 有 す る も の と 判 定 し た 。

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