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NormalizingNormalizing the bone tumor microenvironment : An innovative therapeutic breakthrough

Research Project

Project/Area Number 20K18046
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 56020:Orthopedics-related
Research InstitutionOkayama University of Science

Principal Investigator

中嶋 幸生  岡山理科大学, 獣医学部, 准教授 (80785775)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Keywords薬理学的患肢温存術 / 悪性骨腫瘍 / 骨微小環境の正常化 / 骨肉腫 / 骨微小環境 / 骨リモデリング / 患肢温存法 / Drug-based limb sparing / 患者由来同所性腫瘍移植マウスモデル(PDOX) / 患者由来同所性移植マウスモデル(PDOX)
Outline of Research at the Start

悪性骨腫瘍において、腫瘍が骨微小環境中に介在することにより異常な骨リモデリングが生じる。そして、罹患部での疼痛や病的骨折を引き起こし、患者のQOLを低下させることが問題となっている。本研究では、骨肉腫、Ewing肉腫、乳癌の骨転移などの難治性がんの患者由来同所性腫瘍移植マウスモデルを作成し、腫瘍性の骨リモデリングに多面的に関与するGalectin-3(LGALS3)を抑制することによって、悪性骨腫瘍によって生じた異常な骨微小環境の正常化を誘導する治療技術を開発する。

Outline of Annual Research Achievements

整形外科疾患の中でも、現存の治療に抵抗性を示す悪性骨腫瘍に対する治療戦略が求められている。特に子供・思春期・若年成人に発生することがあり、罹患した患者の人生に大きな影響を与えることが問題となっている。このような悲惨な難治性腫瘍に対する効果的な薬剤が開発されれば、治療成績の向上が見込める可能性がある。悪性骨腫瘍においては、腫瘍が骨微小環境中に介在することにより異常な骨リモデリングが生じる。そして、疼痛や病的骨折を引き起こすことが問題となる。本研究の目的は、悪性骨腫瘍によって生じた異常な骨微小環境の正常化を誘導する技術を開発することである。研究計画は以下の6段階として実施した。
①悪性骨腫瘍における骨微小環境を可視化するソフトウェアの開発による原因分子の推定、②原因分子の発現解析(悪性骨軟部腫瘍・約1400 症例)と、治療適応の可能性のある組織型の同定、③in vitro実験による悪性骨腫瘍の進行における原因分子の役割の解明、およびその機能部位の解析、④前向き臨床研究(盲検下にて約100 症例を対象)による原因分子に対する内因性抗体の調査、⑤原因分子の機能部位に結合する特異的中和抗体の作成、⑥in vivo実験による中和抗体の有効試験、である。上記の結果から、悪性骨腫瘍における骨微小環境を正常化する技術を構築した。
上記の研究成果の内容に基づいて、学内において2021年度に開催された第2回職務発明判定委員会にて、プレゼンテーションを行い、職務発明の届出をした後、職務発明として取り扱うとの判定結果に達した。また、共同出願について承諾を得たため、共同出願を行う協力研究施設との調整を入った。一方で、別に外部委託していた某解析会社は、納品する予定であった研究試料を納品しないなどの異常な態度を示し、被害を受けた。そこで現在、弁護士を通じて法的に解決策が見出されるよう対話を重ねている。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

研究実績の概要の理由により、研究自体はやや遅れているものの、追加解析として、現在新規治療薬の投与による消化器系などにおける副作用の解析や、非脱灰標本による骨微小環境の解析、CT検査などによる治療効果の機序についての解析を現在順次実施しており、予測不可能な事態による遅れを取り戻している状況であるため、(3)やや遅れている、と自己評価した。

Strategy for Future Research Activity

今年度獲得した「悪性骨腫瘍における骨微小環境を正常化する新規治療の適応拡大」(日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(C) 整形外科分野 2023年4月 - 2026年3月)によって、本研究の継続が可能となったため、申請内容に沿って研究を実施する。
また、共同研究機関からの提案があったため、当初の予定通り、最終的には蓄積された研究データは国内外の製薬企業や試薬用抗体販売メーカーと共に、抗体医薬品としての導出を視野に入れている。

Report

(3 results)
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2021 2020

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] 悪性骨腫瘍における骨免疫微小環境の正常化.2021

    • Author(s)
      中嶋幸生
    • Journal Title

      細胞

      Volume: 53 Pages: 102-106

    • NAID

      40022508064

    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Journal Article] Galectin-3: an immune checkpoint target for musculoskeletal tumor patients.2021

    • Author(s)
      Kosei Nakajima, Vitaly Balan, Avraham Raz.
    • Journal Title

      Cancer and Metastasis Reviews

      Volume: 40 Pages: 297-302

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] T cell infiltration profile in musculoskeletal tumors.2021

    • Author(s)
      Kosei Nakajima, Avraham Raz.
    • Journal Title

      Journal of Orthopaedic Research

      Volume: 39 Pages: 536-542

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Molecular profiling of bone remodeling occurring in musculoskeletal tumors.2020

    • Author(s)
      Kosei Nakajima, Teruki Kidani, Hiromasa Miura.
    • Journal Title

      Journal of Orthopaedic Research.

      Volume: Online ahead of print. Issue: 7 Pages: 1402-1410

    • DOI

      10.1002/jor.24879

    • Related Report
      2021 Research-status Report 2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Molecular Profiling of Bone Remodeling Occurring in Musculoskeletal Tumors.2021

    • Author(s)
      Kosei Nakajima, Teruki Kidani, Hiromasa Miura.
    • Organizer
      Orthopedic Research Society Annual meeting 2021
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 悪性骨軟部腫瘍1384症例におけるGalectin-3(LGALS3)の発現プロファイリング2020

    • Author(s)
      中嶋幸生, 木谷 彰岐, Avraham Raz.
    • Organizer
      第93回日本整形外科学会 学術総会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] T cell infiltration profile in musculoskeletal tumors.2020

    • Author(s)
      Kosei Nakajima, Avraham Raz.
    • Organizer
      European Orthopaedic Research Society 28th Annual Meeting
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2023-12-25  

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