代表的な原発性脳腫瘍であるグリオーマには、現在診断と治療に多くの課題がある難治性がんである。膠芽腫（WHOグレード4）は予後約15ヵ月と極めて悪く、より低悪性度のグレード2, 3のものも、経過中に悪性転化し必ずしも予後が良好でない。より迅速・的確に診断を行い早期の治療実施が求められており、非侵襲的かつ迅速に行える体液診断法の開発は喫緊の課題といえる。私達は、神経系の細胞表面上に存在する糖タンパク質である受容体型プロテインチロシンホスファターゼ・ゼータ(PTPRZ)がグリオーマに高発現していることに着目し、独自の研究において可溶型PTPRZ(sPTPRZ)がグリオーマ症例の髄液(CSF)中に特異的かつ10倍以上高濃度に上昇していることを発見したことから、髄液中のsPTPRZがグリオーマの診断マーカーになると考えた(Yamanoi et al. Neuro-oncology Advances, 2020)。
本研究では、ほとんどの市販のPTPRZ抗体は高度に糖鎖修飾されたCSF中のsPTPRZと反応しない一方で、CSF中のsPTPRZと反応するIgM抗体はいずれも糖鎖部分を認識していることを明らかにし、糖鎖エピトープに関する情報を明らかにした（Nagai et al. J Biol Chem. in revision）。脳型糖鎖を付加したリコンビナントPTPRZの大量調整法を確立し、現在、モノクローナル抗体の作製中である（特許出願中）。 さらには、PTPRZ、およびPTPRZの糖鎖修飾に関わる糖転移酵素GnT-IXに着目し、PTPRZやGnT-IXをCRISPR/Cas9で欠損させたグリオーマ細胞であるLN-229Lucをマウス脳内に接種したところ、親株に比べて脳内の腫瘍増殖が著しく減退することも明らかとなり、これら分子がグリオーマの治療標的となり得ることを明らかにした(Nagai et al. J Biol Chem. in revision）。