| Project/Area Number |
15J40120
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Research Field |
Pathobiological dentistry/Dental radiology
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
松田 彩 北海道大学, 歯学研究院, 特別研究員(RPD)
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| Project Period (FY) |
2015-04-24 – 2018-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2017)
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| Budget Amount *help |
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | 腫瘍溶解ウイルス / 肝毒性 / microRNA |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、腫瘍細胞では増殖可能で最終的に細胞を溶解し、正常細胞では全く増殖できず何の影響も与えないような腫瘍溶解アデノウイルスを開発し、最終的にはそのウイルスを全身投与し、転移した腫瘍細胞を溶解することができるようにすることである。
アデノウイルス(Ad)は肝毒性を示すことが報告されており、申請者は肝臓への負担を減らすために肝臓特異的なmiRNA（miR122）により増殖が抑制され、その結果肝臓で増殖することができないAdを作製し、このウイルスを腫瘍溶解ウイルスとして用いることができるかどうか検討した。申請者はmiR122を強く発現している肝細胞では、腫瘍溶解ウイルスAdΔE4による細胞毒性が低いことを明らかにした。
次にAdΔE4のがん細胞における増殖、細胞融解のメカニズムについて検討することとした。申請者はアデノウイルス初期遺伝子E4を細胞に導入すると、細胞質のRNA代謝の場であるp-bodyが細胞のアグリソームに凝集することを示し、さらにE4によりp-bodyがアグリソームに凝集すると、がん遺伝子c-mycのmRNAが分解されず安定化することを示した。c-mycの発現を減少させることによりアポトーシスが誘導されることから、E4をもたないAdΔE4をがん細胞に感染させるとc-mycの発現が抑制され、アポトーシスによる腫瘍溶解効果が高まることが示唆された。またアデノウイルスのE3領域にはT細胞によるウイルス感染細胞の認識を阻害する機能があり、通常ウイルスベクター用に開発されたアデノウイルスはこの遺伝子を欠失しているが、AdΔE4はE3を発現しており、T細胞からの攻撃を逃れることができるため、全身投与による治療効果が高いことが期待される。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
腫瘍溶解アデノウイルスの臨床応用の問題点として、アデノウイルスの全身投与時にウイルスが肝細胞で増殖し、肝障害が生じること、アデノウイルスを全身投与すると宿主の免疫機構により除去されてしまうため、血流内に存在できる時間が短く、静脈内投与による治療効果が高くないことが報告されていることがあげられる。この問題を解決できれば、腫瘍溶解アデノウイルスの臨床応用がより現実的なものとなる。
申請者の研究は、この問題を解決するための基礎研究で、我々が開発した数種類の腫瘍溶解アデノウイルスが肝細胞で増殖して、細胞傷害（細胞死）を引き起こすかを検討した。その結果、肝細胞特異的に発現するマイクロRNA、miR122を強く発現している肝細胞では、腫瘍溶解ウイルスのうち初期遺伝子E4の一部を欠失したAdΔE4による細胞死が抑制されることが明らかになった。
またアデノウイルスのE3領域にはT細胞によるウイルス感染細胞の認識を阻害する機能があり、通常ウイルスベクター用に開発されたアデノウイルスはこの遺伝子を欠失しているが、AdΔE4はE3を発現しており、T細胞からの攻撃を逃れることができるため、全身投与による治療効果が高いことが期待される。
以上より本研究はおおむね計画通りに進行しているといえる。
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| Strategy for Future Research Activity |
アデノウイルス(Ad)は宿主の免疫機構により除去されてしまうため、血流内に存在できる時間が短いことが腫瘍溶解ウイルスを臨床応用するにあたっての問題点の一つである。
AdΔE4はT細胞によるウイルス感染細胞の認識を阻害するE3を発現しており、T細胞からの攻撃を逃れることができるため、全身投与による治療効果が高いことが期待される。そこでAdΔE4をヌードマウスに尾静脈から投与し、E3のないウイルスと比較して血中におけるAdΔE4の存在時間が延長されるかどうか検討する。またAdΔE4を静脈内投与したマウスの体重の変化や、血中の肝臓障害マーカーであるAST、ALTの測定、肝臓の組織的な検索により生体内での毒性を検討する。
またAdΔE4が、移植した腫瘍に効果を持つかヌードマウスを用いて検討する。まず、ヌードマウスの皮下にヒトのがん細胞を移植し、腫瘍に直接AdΔE4を導入し、時間経過と共に腫瘍の体積を測定する。次にヌードマウスの転移性肺腫瘍モデルを作製し、AdΔE4をヌードマウスの尾静脈から導入しその後の肺の重量を測定し、転移性の腫瘍に対する治療効果を検討する。
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