ラミニンサブユニットα-4とオステオポンチンは、神経膠芽細胞腫患者の脳脊髄液中で増加する神経膠芽細胞腫選択的な分泌タンパク質である

Laminin Subunit Alpha-4 and Osteopontin Are Glioblastoma-Selective Secreted Proteins That Are Increased in the Cerebrospinal Fluid of Glioblastoma Patients.

• Tomohiro Kohata
• Shingo Ito
• Takeshi Masuda
• Takuya Furuta
• Mitsutoshi Nakada
• Sumio Ohtsuki

抄録

膠芽腫（GBM）は、成人の最も一般的で侵攻性の高い脳腫瘍である。本研究の目的は、全理論スペクトラム質量分析法（SWATH-MS）と標的型プロテオミクスのシーケンシャルウィンドウアクイジションを用いて、GBM、乳がん、大腸がん細胞株の条件付培地（CM）を分析し、GBM細胞選択的分泌タンパク質を同定することであった。その結果、GBM細胞株と他のがん細胞株のCMに含まれる2371個のタンパク質を同定した。そのうち、GBM細胞株のCMでは、他のがん細胞株のCMに比べて15個のタンパク質が有意に高い発現を示した。これらのGBM選択的に分泌されたタンパク質を、GBM患者の脳脊髄液（CSF）中でさらに定量した。ラミニンサブユニットα-4（LAMA4）およびオステオポンチン（OPN）は、非脳腫瘍患者のものと比較して、GBM患者の脳脊髄液中の発現レベルが増加していた。また、LAMA4とOPNの受信機操作特性分析における曲線下面積は0.9以上であり、GBM患者と非脳腫瘍患者の区別が可能であった。また、LAMA4およびOPNのCSFレベルはGBM腫瘍体積と有意に相関していた。これらの結果から、LAMA4とOPNはGBM細胞からCSF中に分泌され、GBMの診断マーカーや治療ターゲットとしての候補となることが示唆された。

Glioblastoma (GBM) is the most common and aggressive brain tumor in adults. The purpose of the present study was to identify GBM cell-selective secreted proteins by analyzing conditioned media (CM) from GBM, breast, and colon cancer cell lines using sequential window acquisition of all theoretical spectra-mass spectrometry (SWATH-MS) and targeted proteomics. We identified 2371 proteins in the CM from GBM and the other cancer cell lines. Among the proteins identified, 15 showed significantly higher expression in the CM from GBM cell lines than in those from other cancer cell lines. These GBM-selective secreted proteins were further quantified in the cerebrospinal fluid (CSF) from patients with GBM. Laminin subunit alpha-4 (LAMA4) and osteopontin (OPN) had increased expression levels in the CSF from GBM patients compared to those from non-brain tumor patients. In addition, the areas under the curves in a receiver operating characteristic analysis of LAMA4 and OPN were greater than 0.9, allowing for discrimination of GBM patients from non-brain tumor patients. The CSF levels of LAMA4 and OPN were also significantly correlated with the GBM tumor volume. These results suggest that LAMA4 and OPN are secreted from GBM cells into the CSF and appear to be candidates as diagnostic markers and therapeutic targets for GBM.