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Elucidation of mechanism for liver metastasis of colon cancer through IL-6-mediated immunosuppression and its application to development of novel cancer therapy

Research Project

Project/Area Number 16K10526
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Digestive surgery
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

Takahashi Norihiko  北海道大学, 大学病院, 准教授 (30399894)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 武冨 紹信  北海道大学, 医学研究院, 教授 (70363364)
川村 秀樹  北海道大学, 医学研究院, 客員研究員 (70645960)
崎浜 秀康  北海道大学, 医学研究院, 客員研究員 (50533676)
本間 重紀  北海道大学, 医学研究院, 講師 (30533674)
下國 達志  北海道大学, 医学研究院, 客員研究員 (30596458)
吉田 雅  北海道大学, 大学病院, 特任助教 (70772333)
北村 秀光  北海道大学, 遺伝子病制御研究所, 准教授 (40360531)
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywords大腸がん / 肝転移 / IL-6 / 樹状細胞 / キラーT細胞 / microRNA / がん免疫治療 / PD-L1 / 免疫チエックポイント阻害治療 / STAT3 / マクロファージ / 小腸大腸肛門外科
Outline of Final Research Achievements

In this study, we established a liver metastasis mouse model and investigated the effect of IL-6 produced from tumor-bearing host on the tumorigenesis in the liver. We found that liver metastasis of colon cancer cells was significantly reduced in IL-6-deficient mice compared to wild-type mice. Depletion of dendritic cells and macrophages or killer T cells from the liver metastasis model mice cancelled the reduction of liver metastasis under IL-6-deficient condition. We identified IL-6-related microRNA by using serum of colorectal cancer patients and confirmed that liver metastasis and serum IL-6 levels of immunodeficient mice were augment by the IL-6-related microRNA-overexpressing human colon cancer cells compared to the mock control cells. Based on these findings we speculate that blockade of IL-6 signaling may be a promising strategy in the development of effective cancer immunotherapy for cancer patients.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

日本人の死亡原因の第一位はがんで、特に大腸がんは年々増加をしており、既存の標準治療に加え、新たな治療の開発が望まれている。生体にはがん免疫監視機構が存在し、がん細胞を特異的に排除する能力が備わっており、その能力を賦活する、がん特異的免疫応答の活性化によるがん免疫治療は、副作用の少ないがん治療法として着目されている。本研究の成果は、IL-6シグナルの下流標的分子ががん特異的免疫応答を強化する可能性を示唆しており、がん免疫治療のさらなる進化と、既存の化学療法との併用等の新展開が期待され、学術的にも社会的にも意義深いものである。

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (27 results)

All 2019 2018 2017 2016

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (22 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] 担がん生体におけるTh1 免疫の制御による効果的ながん免疫治療2018

    • Author(s)
      項慧慧、北村秀光
    • Journal Title

      BIO Clinica

      Volume: 33 Pages: 97-100

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  • [Journal Article] がん微小環境下における効果的なTh1型免疫の導入によるがん免疫治療法の確立2018

    • Author(s)
      北村秀光、項慧慧
    • Journal Title

      BIO Clinica

      Volume: 33 Pages: 67-70

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  • [Journal Article] IL-6/STAT3 signaling as a promising target to improve the efficacy of cancer immunotherapy2017

    • Author(s)
      Kitamura H, Ohno Y, Toyoshima Y, Ohtake J, Homma S, Kawamura H, Takahashi N, Taketomi A
    • Journal Title

      Cancer Science

      Volume: 108 Issue: 10 Pages: 1947-1952

    • DOI

      10.1111/cas.13332

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Lack of IL-6 in the tumor microenvironment augments type-1 immunity and increases the efficacy of cancer immunotherapy.2017

    • Author(s)
      Ohno Y, Toyoshima Y, Yurino H, Monma N, Xiang H, Sumida K, Kaneumi S, Terada S, Hashimoto S, Ikeo K, Homma S, Kawamura H, Takahashi N, Taketomi A, Kitamura H
    • Journal Title

      Cancer Science

      Volume: 108 Issue: 10 Pages: 1959-1966

    • DOI

      10.1111/cas.13330

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 血清マイクロRNAによる免疫体質判定法の確立とコンパニオン診断薬への応用2016

    • Author(s)
      北村秀光
    • Journal Title

      化学工業

      Volume: 67 Pages: 27-33

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    • Acknowledgement Compliant
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    • Author(s)
      北村秀光、大野陽介、豊島雄二郎、項慧慧、橋本真一、池尾一穂、本間重紀、川村秀樹、高橋典彦、武冨紹信
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      第16回 日本免疫治療学会学術集会 (一般演題)
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      豊島雄二郎、北村秀光、大野陽介、項慧慧、市川伸樹、吉田雅、本間重紀、川村秀樹、高橋典彦、武冨紹信
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      第118回 日本外科学会定期学術集会 (一般演題)
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      豊島雄二郎、北村秀光、大野陽介、項慧慧、市川伸樹、吉田雅、本間重紀、川村秀樹、高橋典彦、武冨紹信
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  • [Presentation] IL-6 attenuates function of dendritic cells and effector T cells in tumor-bearing host2018

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      Kitamura H, Ohno Y, Toyoshima Y, Xiang H, Hashimoto S, Ikeo K, Homma S, Kawamura H, Takahashi N, Taketomi A
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  • [Presentation] Lack of IL-6 in tumor microenvironment augments type-1 anti-tumor immune responses and facilitates efficacy of cancer immunotherapy2018

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      Yosuke Ohno, Hidemitsu Kitamura, Yujiro Toyoshima, Huihui Xiang, Sumida Kentaro, Kaneumi Shun, Kazuho Ikeo, Shinichi Hashimoto, Shigenori Homma, Hideki Kawamura, Norihiko Takahashi, Akinobu Taketomi
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      第77回 日本癌学会学術総会 (受賞講演)
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  • [Presentation] IL-6-deficient condition augments anti-tumor effector cells and facilitates the efficacy of cancer immunotherapy2018

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      :Kitamura H, Ohno Y, Toyoshima Y, Xiang H, Hashimoto S, Ikeo K, Homma S, Kawamura H, Takahashi N, Taketomi A
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  • [Presentation] IL-6は樹状細胞の機能抑制を介し、大腸がん肝転移を促進する2018

    • Author(s)
      豊島雄二郎、北村秀光、大野陽介、項慧慧、市川伸樹、吉田雅、本間重紀、川村秀樹、高橋典彦、武冨紹信
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      第118回 日本外科学会定期学術集会(一般演題)
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  • [Presentation] 大腸がんにおける免疫チェックポイント阻害剤の有効症例の拡大を目指した新規がん免疫治療戦略2018

    • Author(s)
      大野陽介、北村秀光、豊島雄二郎、木井修平、市川伸樹、吉田雅、本間重紀、川村秀樹、武冨紹信
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      第118回 日本外科学会定期学術集会(一般演題)
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      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 担がん生体で産生されるIL-6は肝臓における抗腫瘍免疫を抑制し、転移性大腸がん細胞の肝転移巣形成を促進する2018

    • Author(s)
      :豊島雄二郎、北村秀光、大野陽介、項慧慧、市川伸樹、吉田雅、本間重紀、川村秀樹、高橋典彦、武冨紹信
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      第54回 日本肝癌研究会 (一般演題)
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      2017 Research-status Report
  • [Presentation] IL-6は担がん環境下においてタイプI型抗腫瘍免疫応答を抑制し、大腸がん肝転移を促進する2017

    • Author(s)
      豊島雄二郎、北村秀光、大野陽介、項慧慧、寺田聖、市川伸樹、吉田雅、本間重紀、川村秀樹、高橋典彦、武冨紹信
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      第117回 日本外科学会定期学術集会 (一般演題)
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  • [Presentation] IL-6 suppresses dendritic cell-mediated antitumor immunity and promotes liver metastasis of colorectal cancer cells2017

    • Author(s)
      Yujiro Toyoshima, Huihui Xiang, Satoshi Terada, Naoki Okada, Shuhei Kii, Yosuke Ohno, Shigenori Homma, Hideki Kawamura, Norihiko Takahashi, Akinobu Taketomi, Hidemitsu Kitamura
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      The 36th Sapporo International Cancer Symposium
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  • [Presentation] IL-6 attenuates function of dendritic cells and effector T cells in tumor-bearing host2017

    • Author(s)
      Hidemitsu Kitamura, Yosuke Ohno, Yujiro Toyoshima, Huihui Xiang, Satoshi Terada, Shinichi Hashimoto, Kazuho Ikeo, Shigenori Homma, Hideki Kawamura, Norihiko Takahashi, Akinobu Taketomi
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      The 36th Sapporo International Cancer Symposium
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  • [Presentation] IL-6 suppresses dendritic cell-mediated antitumor immunity and promotes liver metastasis of colorectal cancer cells2017

    • Author(s)
      Yujiro Toyoshima , Huihui Xiang, Satoshi Terada, Naoki Okada, Shuhei Kii, Yosuke Ohno, Shigenori Homma, Hideki Kawamura, Norihiko Takahashi, Akinobu Taketomi, Hidemitsu Kitamura
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      第76回 日本癌学会学術総会 (一般演題)
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  • [Presentation] IL-6は担がん環境下において樹状細胞の機能抑制を介し、大腸がん肝転移を増悪させる2017

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      豊島雄二郎、北村秀光、大野陽介、項慧慧、寺田聖、市川伸樹、吉田雅、本間重紀、川村秀樹、高橋典彦、武冨紹信
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      第72回日本大腸肛門病学会学術集会(一般演題)
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  • [Presentation] IL-6は樹状細胞を介した抗腫瘍免疫応答を抑制し、大腸がん肝転移を促進する2017

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      豊島雄二郎、北村秀光、大野陽介、項慧慧、寺田聖、岡田尚樹、木井修平、市川伸樹、吉田雅、本間重紀、川村秀樹、高橋典彦、武冨紹信
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      第28回日本消化器癌発生学会総会 (一般演題)
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      Yujiro Toyoshima, Naoki Okada, Huihui Xiang, Satoshi Terada, Shuhei Kii, Yosuke Ohno, Shigenori Homma, Hideki Kawamura, Norihiko Takahashi, Akinobu Taketomi, Hidemitsu Kitamura
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      第45回 日本免疫学会学術集会
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      沖縄コンベンションセンター、ラグナガーデンホテル(沖縄県・宜野湾市)
    • Year and Date
      2016-12-05
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  • [Presentation] IL-6 suppresses Type-1 immune responses in tumor microenvironment and promotes liver metastasis of colon cancer2016

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      Yuji Toyoshima, Yousuke Ohno, Huihui Xiang, Satoshi Terada, Shigenori Homma, Hideki Kawamura, Norihiko Takahashi, Akinobu Taketomi, Hidemitsu Kitamura
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      第75回 日本癌学会学術総会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県・横浜市)
    • Year and Date
      2016-10-06
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  • [Presentation] IL-6による免疫抑制メカニズムの解明と新規大腸がん肝転移治療への応用2016

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      豊島雄二郎, 北村秀光, 大野陽介, 寺田聖, 項慧慧, 市川伸樹, 吉田雅, 本間重紀, 川村秀樹, 高橋典彦, 武冨紹信
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      第27回 日本消化器癌発生学会総会
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      城山観光ホテル(鹿児島県・鹿児島市)
    • Year and Date
      2016-09-15
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  • [Presentation] IL-6と関連したマイクロRNAの新規機能と担がん生体におけるバイオマーカーとしての有用性2016

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      豊島雄二郎, 大野陽介, 大竹淳矢, 寺田聖, 項慧慧, 岡田尚樹, 木井修平, 本間重紀, 川村秀樹, 高橋典彦, 武冨紹信, 北村秀光
    • Organizer
      第8回 血液疾患免疫療法学会
    • Place of Presentation
      北海道大学医学部学友会館「フラテ」(北海道・札幌市)
    • Year and Date
      2016-09-03
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  • [Presentation] IL-6による免疫抑制メカニズムの解明と新規大腸がん肝転移治療への応用2016

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      豊島雄二郎, 大野陽介, 項慧慧, 寺田聖, 本間重紀, 川村秀樹, 高橋典彦, 武冨紹信, 北村秀光
    • Organizer
      第20回 日本がん免疫学会総会
    • Place of Presentation
      大阪国際交流センター(大阪府・大阪市)
    • Year and Date
      2016-07-27
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  • [Presentation] 担がん環境下で産生されるIL-6を標的とした新規大腸がん免疫治療の構築2016

    • Author(s)
      豊島雄二郎, 北村秀光, 大野陽介, 寺田聖, 本間重紀, 川村秀樹, 高橋典彦, 武冨紹信
    • Organizer
      第116回 日本外科学会定期学術集会
    • Place of Presentation
      大阪国際会議場・リーガロイヤルホテル大阪(大阪府・大阪市)
    • Year and Date
      2016-04-14
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      2016 Research-status Report

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Published: 2016-04-21   Modified: 2020-03-30  

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