Suppression of tumor metastasis based on the vascular homeostasis regulated by AM-RAMP2 system

• Project/Area Number: 18J40224
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: General pharmacology
• Research Institution: Shinshu University
• Principal Investigator: 田中 愛 信州大学, 医学系研究科, 特別研究員(RPD)
• Project Period (FY): 2018-04-25 – 2021-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2020)
• Budget Amount: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000); Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2019: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2018: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
• Keywords: アドレノメデュリン / 血管恒常性 / リンパ節転移 / エクソソーム / 転移前土壌 / 腫瘍血管新生

Outline of Annual Research Achievements

誘導型血管内皮細胞特異的RAMP2ノックアウトマウス(DI-E-RAMP2-/-)を用いて、ルイス肺癌細胞のリンパ節転移の検討を行った。DI-E-RAMP2-/-では、原発巣のサイズがControlよりも小さいにも関わらず、リンパ節への転移が亢進する結果が得られた。DI-E-RAMP2-/-では、リンパ節内に存在する高内皮細静脈(HEV)が減少すると共に構造異常を生じており、さらにリンパ節内のT細胞の減少、樹状細胞の分布異常が認められた。FACSによる解析でも、リンパ節におけるCD4+T細胞、CD8+T細胞の減少が確認された。さらにDI-E-RAMP2-/-のリンパ節では、HEVがリンパ球を誘引するためのケモカイン類や、接着因子の発現も低下していた。
一方、DI-E-RAMP2-/-の血管を電顕で観察すると、内皮細胞の空砲化や多数のマイクロベジクル形成が認められた。ベジクルがエクソソームとして癌転移に促進的に働くのではないかと考え、炎症誘発物質であるTNF-αによって、初代培養した内皮細胞へ刺激を行った。その結果、 Controlと比較して、DI-E-RAMP2-/-由来エクソソームの分泌量は有意に増加した。内皮細胞由来エクソソームのみを抽出し、マイクロアレイを行った結果、癌細胞の生存や転移に関わるmiR29の発現がDI-E-RAMP2-/-では有意に低下していた。
以上の結果から、血管のAM-RAMP2系の欠損は、癌細胞の接着を亢進させるだけでなく、血管由来エクソソームが癌細胞に働きかけ、生存や悪性度を亢進させている可能性が考えられた。さらに、血管の恒常性の破綻は、癌細胞の血行性転移だけでなく、リンパ節転移亢進につながることも明らかとなった。AM-RAMP2システムが有する血管恒常性制御作用は、癌転移抑制のための新しい治療標的となることが期待される。

Research Progress Status

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Adrenomedullin-receptor activity-modifying protein 2 system ameliorates subretinal fibrosis by suppressing epithelial-mesenchymal transition in age-related macular degeneration (2021)
  • Author(s): Tanaka M, Kakihara S, Hirabayashi K, Imai A, Toriyama Y, Iesato Y, Sakurai T, Kamiyoshi A, Ichikawa-Shindo Y, Kawate H, Tanaka M, Cui N, Wei Y, Zhao Y, Aruga K, Yamauchi A, Murata T, Shindo T
  • Journal Title: Am J Pathol Volume: 191(4) Issue: 4 Pages: 652-668
  • DOI: 10.1016/j.ajpath.2020.12.012
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Adrenomedullin-RAMP2 and -RAMP3 systems regulate cardiac homeostasis during cardiovascular stress (2021)
  • Author(s): Cui N, Sakurai T, Kamiyoshi A, Ichikawa-Shindo Y, Kawate H, Tanaka M, Tanaka M, Wei Y, Kakihara S, Zhao Y, Aruga K, Kawagishi H, Nakada T, Yamada M, Shindo T
  • Journal Title: Endocrinology Volume: 162(3) Issue: 3 Pages: 0-0
  • DOI: 10.1210/endocr/bqab001
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Deficiency of the adrenomedullin-RAMP3 system suppresses metastasis through the modification of cancer-associated fibroblasts (2020)
  • Author(s): Dai K, Tanaka M, Kamiyoshi A, Sakurai T, Ichikawa-Shindo Y, Kawate H, Cui N, Wei Y, Tanaka M, Kakihara S, Matsui S, Shindo T
  • Journal Title: Oncogene Volume: 39(9) Issue: 9 Pages: 1914-1930
  • DOI: 10.1038/s41388-019-1112-z
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Endogenous Calcitonin Gene-Related Peptide Deficiency Exacerbates Postoperative Lymphedema by Suppressing Lymphatic Capillary Formation and M2 Macrophage Accumulation (2019)
  • Author(s): Matsui S, Tanaka M, Kamiyoshi A, Sakurai T, Ichikawa-Shindo Y, Kawate H, Dai K, Cui N, Wei Y, Tanaka M, Kakihara S, Nakamura K, Yamauchi A, Ishida K, Tanaka S, Kawamata M, Shindo T
  • Journal Title: Am J Pathol Volume: 189(12) Issue: 12 Pages: 2487-2502
  • DOI: 10.1016/j.ajpath.2019.08.011
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Development of a novel model of central retinal vascular occlusion and the therapeutic potential of the adrenomedullin-RAMP2 system. (2019)
  • Author(s): Hirabayashi K, Tanaka M, Imai A, Toriyama Y, Iesato Y, Sakurai T, Kamiyoshi A, Ichikawa-Shindo Y, Kawate H, Tanaka M, Dai K, Cui N, Wei Y, Nakamura K, Iida S, Matsui S, Yamauchi A, Murata T, Shindo T.
  • Journal Title: Am J Pathol. Volume: 189 Issue: 2 Pages: 449-466
  • DOI: 10.1016/j.ajpath.2018.10.021
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Regulation of cardiovascular development and homeostasis by the adrenomedullin-RAMP system (2019)
  • Author(s): Shindo T, Tanaka M, Kamiyoshi A, Ichikawa-Shindo Y, Kawate H, Yamauchi A, Sakurai T.
  • Journal Title: Peptides. Volume: 111 Pages: 55-61
  • DOI: 10.1016/j.peptides.2018.04.004
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Development of a novel model of central retinal vascular occlusion and the therapeutic potential of the adrenomedullin-RAMP2 system. (2019)
  • Author(s): Hirabayashi K, Tanaka M, Imai A, Toriyama Y, Iesato Y, Sakurai T, Kamiyoshi A, Ichikawa-Shindo Y, Kawate H, Tanaka M, Dai K, Cui N, Wei Y, Nakamura K, Iida S, Matsui S, Yamauchi A, Murata T, Shindo T.
  • Journal Title: Am J Pathol. Volume: 189 Pages: 449-466
  • DOI: 10.1016/j.peptides.2018.10.006
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Adrenomedullin-RAMP2 system regulates high endothelial venules in lymph nodes and suppresses lymphatic metastasis (2021)
  • Author(s): Megumu Tanaka
  • Organizer: 第28回日本血管生物医学会
• [Presentation] Adrenomedullin-RAMP2 system regulates vascular endothelial homeostasis, which suppresses hematogenous and lymphogeneous metastasis (2021)
  • Author(s): Megumu Tanaka
  • Organizer: 第85回日本循環器学会
• [Presentation] AM-RAMP2システムは血管内皮の恒常性を制御し、血行性およびリンパ行性転移を抑制する (2020)
  • Author(s): 田中 愛
  • Organizer: 第6回血管生物若手会
• [Presentation] アドレノメデュリン-RAMP2システムによる血管恒常性制御とがん治療への展開 (2020)
  • Author(s): 田中 愛
  • Organizer: 第49回日本心脈管作動物質学会
  • Invited
• [Presentation] 血管内皮細胞アドレノメデュリン-RAMP2系のリンパ節転移における病態生理学的意義 (2019)
  • Author(s): 田中 愛
  • Organizer: 第27回日本血管生物医学会学術集会
• [Presentation] Endothelial adrenomedullin-RAMP2 system regulates vascular integrity and suppresses tumor metastasis (2019)
  • Author(s): Megumu Tanaka
  • Organizer: The 83th Annual Scientific Meeting of the Japanese Circulation Society
• [Presentation] Clarification of the roles of adrenomedullin-RAMP2 system in vascular integrity and tumor metastasis. (2018)
  • Author(s): Megumu Tanaka
  • Organizer: 第35回国際心臓研究学会日本部会（CVMW2018）
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] AM-RAMP2システムの血管恒常性維持を介した癌転移抑制 (2018)
  • Author(s): 田中 愛
  • Organizer: 第77回日本癌学会学術総会
• [Remarks] 信州大学医学部 循環病態学教室ホームページ
  • URL: http://www7a.biglobe.ne.jp/~shindo/
• [Remarks] 信州大学大学院医学系研究科 循環病態学教室ホームページ
  • URL: http://www7a.biglobe.ne.jp/~shindo/
• [Remarks] 信州大学大学院医学系研究科 循環病態学教室ホームページ
  • URL: http://www7a.biglobe.ne.jp/~shindo/