神経膠腫の組織内では、不均一（ヘテロ）な腫瘍細胞、血管内皮細胞、免疫細胞などが混在し、相互作用することで腫瘍微小環境を形成しています。この腫瘍内多様性は、神経膠腫の治療抵抗性の主な要因として注目されています。

私たちは、Grade IIおよびIIIの神経膠腫（Lower grade glioma, LGG）のマルチサンプリング（同一腫瘍内の複数の部位からの組織採取）を行い、高深度の網羅的遺伝子異常解析によって、腫瘍内クローン構造を同定しました（Suzuki H et al., Nature Genetics. 47(5):458-468. 2015.）。神経膠腫は強い腫瘍内多様性を有しており、それぞれの腫瘍細胞クローンが独立して遺伝子変化を獲得しながら、時空間的に進展することが明らかになりました（図）。また、IDH1/2変異と1p19q共欠失は腫瘍発生の最も初期に生じており、空間的時間的にもその異常の有無は変化せず、診断マーカーとして有用であることを示しました。本研究は、世界で初めてのLGGに対する網羅的遺伝子異常解析および腫瘍内多様性の報告であり2016年および2021年のWHO脳腫瘍分類にも使用されています。

現在私たちは、最新技術であるシングルセル解析技術を用いて、単一細胞レベルで神経膠腫の遺伝子発現およびエピジェネティックな遺伝子発現調節機構を解析しています。この手法により、神経膠腫の腫瘍内多様性によって生じる高浸潤能や治療抵抗性の獲得機序を明らかにし、新たな治療標的を同定することを目指しています。