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Elucidation of the mechanism of colorectal cancer progression regulated by cancer-associated fibroblasts through TIMPs and its clinical application

Research Project

Project/Area Number 19K18159
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 55020:Digestive surgery-related
Research InstitutionNagoya City University

Principal Investigator

Nakai Nozomu  名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 研究員 (50811717)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywords癌関連線維芽細胞 / CAFs / 大腸癌 / TIMP-1 / 遊走 / 転移 / 共培養 / がん関連線維芽細胞 / CAF / 癌関連繊維芽細胞 / TIMP
Outline of Research at the Start

当研究室では、大腸癌において癌関連線維芽細胞(CAF)から分泌される因子が血管新生に深く関わっていることを研究してきた。そしてCAFから分泌される因子を阻害すると血管新生も抑制されること、癌細胞に比べCAFはアポトーシスを誘導しやすいことを明らかとしてきた。しかしCAFが癌の浸潤や転移にも関与しているかは報告が少なく分かっていない。CAFが浸潤や転移にも関与していることが明らかになり、そのメカニズムも解明され、さらにCAFの働きを阻害するような薬剤が開発されれば、従来の薬剤が効かなくなった癌に対する治療効果が期待でき、あるいはこれまでの薬剤とともに効果を高め合うような治療となる可能性がある。

Outline of Final Research Achievements

Cancer-associated fibroblasts (CAFs) and cancer cells interact to promote tumor progression, including metastasis. The tissue inhibitor of metalloproteinase-1 (TIMP-1) has been shown to promote cancer cell migration, which is contradictory to its role as an inhibitor of matrix metalloproteinase. In this study, researchers investigated the effect of TIMP-1 on colon cancer cell migration and identified its primary source. The results showed that TIMP-1 promotes the migration of LoVo colon cancer cells and that CAFs are the primary source of TIMP-1. Additionally, TIMP-1 secretion was higher in CAFs co-cultured with cancer cells than in monocultured CAFs, indicating that TIMP-1 production is enhanced through cancer-stromal interaction. The study suggests that the interaction between cancer cells and CAFs in the tumor microenvironment promotes cancer cell migration by increasing TIMP-1 production.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

この研究は大腸癌の病態生理や治療法の開発に対して示唆を与える可能性がある。具体的には、癌関連線維芽細胞(CAFs)が大腸癌細胞の遊走に影響を与えるメカニズムを解明することができ、がんの進行や転移を抑制する新しい治療法の開発に役立つ可能性がある。よって、癌細胞を取り囲む腫瘍微小環境に対する治療アプローチが提唱されうる。
社会的に、大腸癌は世界中で非常に高頻度の悪性腫瘍であり治療法開発は常に課題であり、この研究により大腸癌の病態生理に対する理解が深まり、適切な治療法の開発に寄与することが期待される。また癌治療において、細胞外マトリックスに対する治療法の開発が進む可能性もある。

Report

(5 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (3 results)

All 2022 2020

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] Cancer cell-induced tissue inhibitor of metalloproteinase?1 secretion by cancer-associated fibroblasts promotes cancer cell migration2022

    • Author(s)
      Nakai Nozomu、Hara Masayasu、Takahashi Hiroki、Shiga Kazuyoshi、Hirokawa Takahisa、Maeda Yuzo、Yanagita Takeshi、Ando Nanako、Takasu Korehito、Suzuki Takuya、Maeda Anri、Ogawa Ryo、Matsuo Yoichi、Takiguchi Shuji
    • Journal Title

      Oncology Reports

      Volume: 47 Issue: 6

    • DOI

      10.3892/or.2022.8323

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 年齢層をふまえた当科の治療成績から検討するpT4-Stage II結腸癌に対する補助化学療法2020

    • Author(s)
      仲井希、高橋広城、前田杏梨、鈴木卓弥、柳田剛、前田祐三、廣川高久、志賀一慶、原賢康、小川了、松尾洋一、瀧口修司
    • Organizer
      第92回大腸癌研究会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 大腸癌微小環境における抗アポトーシス蛋白とCAFとの関連2020

    • Author(s)
      前田杏梨、高橋広城、前田祐三、鈴木卓弥、仲井希、柳田剛、志賀一慶、廣川高久、小川了、原賢康、松尾洋一、瀧口修司
    • Organizer
      第120回日本外科学会定期学術集会
    • Related Report
      2020 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2024-01-30  

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