神経炎症が広がるグリオブラストーマ患者
研究によると、遠隔の脳の炎症がグリオブラストーマの重症度と生存に関連していることがわかった。
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グリオブラストーマは、主に大人に影響を与える深刻で攻撃的な脳腫瘍だよ。健康問題を引き起こすことで知られていて、診断を受けた人には厳しい見通しになることが多い。研究によると、腫瘍の周りにいる細胞、つまり腫瘍関連ミクログリア/マクロファージ(TAMs)が、この癌の進行や治療への反応に重要な役割を果たしているんだ。異なるタイプのTAMsは、患者の生存期間に明確な影響を与えるみたいで、好中球やT細胞のような他の免疫細胞もグリオブラストーマの重症度に関与している。これによって、これらの免疫細胞をターゲットにすることで新しい治療法が提供できるかもしれないね。
グリオブラストーマの神経炎症
興味深い研究の一つに神経炎症があって、これは脳内の炎症を指すよ。腫瘍近くで起こる炎症については多く知られているけど、腫瘍から直接関係ない脳の部分での炎症、つまり遠隔神経炎症についてはあまり理解されていないんだ。いくつかの研究では、患者が神経膠腫を持っているときに体の他の部分で変化が検出されることが示唆されていて、腫瘍の影響はその直近の環境を超えていることを示している。
動物研究では、グリオブラストーマを持つマウスの反対側の脳で免疫細胞の数が増えているのが見つかったよ。これらの細胞は腫瘍で見られるTAMsと似ていて、腫瘍によって影響を受けた広範な免疫応答を示唆している。ただし、遠隔神経炎症を人間で直接調べた研究はあまりないみたい、特にグリオブラストーマを抱える人に関して。
研究の目的
この研究の目的は、神経膠腫の患者の遠隔神経炎症を調査することだったんだ。研究者たちは、脳内の神経膠活性化のマーカーとして作用する18 kDaトランスロケータータンパク質(TSPO)を調べるために、陽電子放出断層撮影法(PET)を使ったよ。具体的には、グリオブラストーマ患者の腫瘍とは反対側の脳でのTSPOレベルを測定し、健康な人と比較しようとしたんだ。また、TSPOのレベルが腫瘍の特徴、例えば大きさや位置、臨床的な結果、つまり全体的な生存率やてんかんの存在とどう関係しているかを評価したいと考えていた。
患者選択
この研究には、TSPO-PETイメージングを受けた344人の神経膠腫患者が参加したよ。その中で119人は新たに診断された患者だった。特定の基準を適用していくつかのケースを除外した後、新たに診断されたグリオブラストーマ患者41人と特定のタイプの神経膠腫患者9人がさらなる分析のために選ばれた。研究者たちは、腫瘍から離れた側の脳、つまり対側半球に焦点を当ててTSPOレベルを評価したんだ。
発見:TSPO-PET信号
結果として、グリオブラストーマの患者は健康な対照群に比べて、腫瘍がない側の脳で著しく高いTSPO-PET信号を示したよ。それに対して、他のタイプの神経膠腫患者はTSPOレベルに特に顕著な変化を見せなかった。これは、TSPOの信号の上昇がグリオブラストーマの特徴的なものかもしれないって示唆している。
特定の脳領域を見てみると、グリオブラストーマ患者は多くの地点でTSPO-PET信号が高まっていて、特に内側側頭葉で顕著だったよ。他の神経膠腫グループでのTSPOレベルの増加がないことは、TSPOレベルの変化がグリオブラストーマのより攻撃的な性質に関連していることを強める。
腫瘍の特性との相関
研究者たちは、対側半球のTSPOレベルが腫瘍の特性とどのように関連しているかを調査したんだ。TSPOレベルと腫瘍の体積、他の腫瘍の重症度のマーカーとの間に強い関連性が見つかったよ。大きな腫瘍はより重要な遠隔神経炎症と関連していることがわかり、これは大きな腫瘍が脳全体での強い免疫応答を引き起こすかもしれないことを示唆しているね。
臨床的関連性:てんかんと生存
研究はさらに、高いTSPO-PET信号が臨床的な結果、特にてんかんや生存率とはどのように相関するかを評価したよ。興味深いことに、初回の発作を経験している患者のTSPOレベルには顕著な差はなかったけど、治療後も発作を続けている患者は対側半球で高いTSPOレベルを示した。これは持続的な発作が腫瘍から離れた脳の領域で起こる炎症の変化に関連している可能性を示唆している。
生存率について言えば、高いTSPO-PET信号を持つ患者は全体的な生存率が短かった。これはさまざまな要因をコントロールしても影響があったことで、遠隔神経炎症がグリオブラストーマ患者の生存期間の重要な予測因子かもしれないことを示している。
動物モデル:バックトランスレーション研究
TSPO-PET信号の増加の背後にある理由をさらに理解するために、研究者たちは似たタイプのグリオブラストーマを持つマウスを使ったんだ。彼らはこれらのマウスも、シャムマウスと比べて反対側の半球で高いTSPO-PET信号を示すことを発見したよ。これらの信号の細胞起源を調べたところ、グリオブラストーママウスの対側半球で炎症に関わる免疫細胞の一種である骨髄細胞がかなり増えていることがわかった。
免疫組織化学的な調査によって、骨髄細胞が単に数量が多いだけでなく、TSPOの発現も高まっていることが確認された。この発見は人間のデータとも一致していて、増加したTSPO-PET信号は対側半球の腫瘍細胞からではなく、主にこれらの骨髄細胞から来ていることが明らかになった。
免疫応答の特徴付け
免疫応答をさらに詳しく理解するために、研究者たちはグリオブラストーママウスの対側半球での遺伝子発現を分析したんだ。彼らは、さまざまな免疫細胞マーカーや免疫活性化・抑制に関連する遺伝子の発現が高いことを見つけた。これは対側半球での神経炎症が、全体的な病気のプロセスに寄与する免疫応答によって特徴づけられていることを示唆している。
主な発見の要約
この研究からは、いくつかの重要な結論が得られるよ:
- グリオブラストーマにおいて、対側半球でのTSPOレベルの上昇が示すように、遠隔神経炎症が発生している。
- 高いTSPOレベルは腫瘍体積の増大と相関しており、腫瘍の存在に対する免疫応答を反映するかもしれない。
- グリオブラストーマの患者は、高いTSPO信号を持つと悪い臨床結果(つまり発作の継続や短い生存率)を経験する。
- 骨髄細胞は、グリオブラストーママウスの脳でのTSPO-PET信号の増加の主要な原因となっている。
- 対側半球の免疫プロファイルは、グリオブラストーマの進行や治療に影響を与える可能性のある変化を示している。
治療への影響
これらの発見は、グリオブラストーマを局所的な腫瘍の問題としてだけでなく、全脳の病気として見るべきだという考えを支持するものだね。研究は、グローバルな神経炎症を経験している患者を特定するためにTSPO-PETイメージングを使用する可能性があることを強調していて、免疫療法や他の新しい治療アプローチの恩恵を受けるかもしれない。
将来の方向性
今後の研究では、遠隔神経炎症が生存だけでなく、グリオブラストーマ患者の全体的な生活の質にもどのように影響するかを探求する必要があるよ。将来の研究では、腫瘍の位置と対側半球での免疫応答との具体的な関連を調査したり、治療戦略におけるこれらの免疫変化をターゲットにすることの潜在的な利点を追求したりすることができるかもしれないね。
グリオブラストーマにおける免疫応答の全体像を理解することは、患者のケアや結果を改善する可能性を秘めていて、この攻撃的な脳癌の治療における包括的アプローチの重要性を強調しているよ。
タイトル: Remote Neuroinflammation in Newly Diagnosed Glioblastoma Correlates with Unfavorable Clinical Outcome
概要: Local therapy strategies still provide only limited success in the treatment of glioblastoma, the most frequent primary brain tumor in adults, indicating global involvement of the brain in this fatal disease. To study the impact of neuroinflammation distant of the primary tumor site on the clinical course of patients with glioblastoma, we performed translocator protein (TSPO)-PET in patients with newly diagnosed glioblastoma, glioma WHO 2 and healthy controls and compared signals of the non-lesion (i.e. contralateral) hemisphere. Back-translation in syngeneic glioblastoma mice was used to characterize PET alterations on a cellular level. Ultimately, multiplex gene expression analyses served to profile immune cells in remote brain. Our study revealed elevated TSPO-PET signals in contralateral hemispheres of patients with newly diagnosed glioblastoma compared to healthy controls. Contralateral TSPO was associated with persisting epilepsy and short survival independent of the tumor phenotype. Back-translation pinpointed myeloid cells as the source of TSPO-PET signal increases and revealed a complex immune signature comprised of joint myeloid cell activation and immunosuppression in distant brain regions. In brief, neuroinflammation within the contralateral hemisphere is associated with poor outcome in patients with newly diagnosed glioblastoma. TSPO-PET serves to detect patients with global neuroinflammation who may benefit from immunomodulatory strategies.
著者: Matthias Brendel, L. M. Bartos, S. Quach, V. Zenatti, S. V. Kirchleitner, J. Blobner, K. Wind-Mark, Z. I. Kolabas, S. Ulukaya, A. Holzgreve, V. C. Ruf, L. H. Kunze, S. T. Kunte, L. Hoermann, H. Marlies, H. E. Park, M. Gross, N. Franzmeier, A. Zatcepin, A. Zounek, L. Kaiser, M. J. Riemenschneider, R. Perneczky, B.-S. Rauchmann, S. Stoecklein, S. Ziegler, J. Herms, A. Ertuerk, J. C. Tonn, N. Thon, L. von Baumgarten, M. Prestel, S. Tahirovic, N. L. Albert
最終更新: 2024-04-29 00:00:00
言語: English
ソースURL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.04.23.24305825
ソースPDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.04.23.24305825.full.pdf
ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。
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