How CBD stimulate HPV-related head and neck cancer?

• Project/Area Number: 21K16861
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 56050:Otorhinolaryngology-related
• Research Institution: Tokai University
• Principal Investigator: 戎本 浩史 東海大学, 医学部, 准教授 (90631797)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2025-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000); Fiscal Year 2024: ¥130,000 (Direct Cost: ¥100,000、Indirect Cost: ¥30,000); Fiscal Year 2023: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2021: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
• Keywords: HPV陽性頭頸部癌 / Cannabinoid / Cannabidiol / HPV関連頭頸部癌 / CBD / HPV / head and neck cancer

Outline of Research at the Start

CBDはHPV関連頭頸部癌に対して、Erk1/2の活性化を 介して腫瘍増殖に作用する。細胞株のRNAシークエンスにより、ターゲットとなるGPCR, non-GPCRを抽出、TCGAデータセットでの裏付け、さらにアゴニスト、アンタゴニストによる候補の絞り込みと、最終的にSiRNAを用いたサイレンシングによりErk1/2の活性化をもたらす標的とメカニズムの解明を目指す。

Outline of Annual Research Achievements

近年急増しているHPV関連頭頸部癌に対して、マリファナの薬効成分であるCannabinoidが腫瘍増殖に作用する可能性がある。Cannabinoidのうち、精神作用をも たず依存性がないCannabidiol(CBD)についての予備実験で、HPV関連頭頸部癌での腫瘍増殖とErk1/2の活性化が確認されたため、その作用機序の解明を目的に実験計画を立案した。
当初使用を予定していたCayman Chemical社の化学合成CBD#90800は引き続き輸入不可であったため、代替品としてMERCK社のCBD C-45を確保したものの、こちらも メーカー在庫終了に伴い、追加調達ができない。
研究に使用する細胞株として、SCC154とUDSCC090を調達でき、増殖を図ったが、細胞増殖がきわめて緩徐で、十分量の細胞の確保に至っていない。
一方、共同研究施設においてはCBDはとくに制限なく使用でき、in vitro実験の再現性の確認と動物実験をすすめた。in vitro実験においてはあらたにUDSCC2,HMS001といった従来使用しなかった細胞株を新たに使用したところ、高濃度でのCBDで腫瘍増殖抑制がみられ対照的であった。一方で、p38MAPK signaling pathwayは活性化がみられた。これらの働きはCBDのレセプターであるGPR55を介した腫瘍抑制作用であることが示唆されている。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

研究に使用する細胞株として、SCC154とUDSCC090を調達でき、増殖を図ったが、細胞増殖がきわめて緩徐で、十分量の細胞の確保に至っていない。また、試薬を確保したとはいえ、安定供給がされず、豊富には使用できないため使用する実験を精査する必要がある。

Strategy for Future Research Activity

共同研究施設において追試と新たな知見が得られており、これをもとに連携と協議のもと、当方で可能な実験を計画する。

Research Products

• [Int'l Joint Research] UC San Diego Moores Cancer Center(米国)
• [Int'l Joint Research] UC San Diego Moores Cancer Center(米国)
• [Int'l Joint Research] UC San Diego Moores Cancer Center(米国)
• [Journal Article] Safety and outcome of three‐dimensional transoral videolaryngoscopic surgery (2024)
  • Author(s): Ebisumoto Koji、Sakai Akihiro、Iijima Hiroaki、Maki Daisuke、Yamauchi Mayu、Saito Kosuke、Kaneda Shoji、Teramura Takanobu、Watanabe Takane、Inagi Toshihide、Yanagiya Ryoko、Yamazaki Aritomo、Ashida Hiroshi、Ota Yoshiyuki、Sato Yurina、Yamamoto Ai、Kobayashi Naoya、Okami Kenji
  • Journal Title: Head & Neck Volume: online Issue: 8 Pages: 1873-1880
  • DOI: 10.1002/hed.27657
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Prognostic Value of Inflammatory and Nutritional Biomarkers of Immune Checkpoint Inhibitor Treatment for Recurrent or Metastatic Squamous Cell Carcinoma of the Head and Neck (2023)
  • Author(s): Sakai Akihiro、Iijima Hiroaki、Ebisumoto Koji、Yamauchi Mayu、Teramura Takanobu、Yamazaki Aritomo、Watanabe Takane、Inagi Toshihide、Maki Daisuke、Okami Kenji
  • Journal Title: Cancers Volume: 15 Issue: 7 Pages: 2021-2021
  • DOI: 10.3390/cancers15072021
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Chemotherapy following immune checkpoint inhibitors in recurrent or metastatic head and neck squamous cell carcinoma: clinical effectiveness and influence of inflammatory and nutritional factors (2023)
  • Author(s): Sakai Akihiro、Ebisumoto Koji、Iijima Hiroaki、Yamauchi Mayu、Teramura Takanobu、Yamazaki Aritomo、Watanabe Takane、Inagi Toshihide、Maki Daisuke、Okami Kenji
  • Journal Title: Discover Oncology Volume: 14 Issue: 1
  • DOI: 10.1007/s12672-023-00774-4
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Salvage transoral videolaryngoscopic surgery for post‐irradiation recurrence of hypopharyngeal carcinoma (2023)
  • Author(s): Sakai Akihiro、Ebisumoto Koji、Iijima Hiroaki、Yamauchi Mayu、Teramura Takanobu、Yamazaki Aritomo、Watanabe Takane、Inagi Toshihide、Maki Daisuke、Okami Kenji
  • Journal Title: Laryngoscope Investigative Otolaryngology Volume: 8 Issue: 3 Pages: 667-674
  • DOI: 10.1002/lio2.1068
• [Journal Article] Identification of novel prognostic and predictive biomarkers in salivary duct carcinoma via comprehensive molecular profiling (2022)
  • Author(s): Kohsaka S, Tada Y, Okami K, et al.
  • Journal Title: NPJ Precis Oncol. Volume: 6 Issue: 1 Pages: 82-82
  • DOI: 10.1038/s41698-022-00324-1
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] A Study of Patients with Recurrent or Metastatic Head and Neck Cancer Treated with Pembrolizumab. (2022)
  • Author(s): Iijima H, Sakai A, Ebisumoto K, Murakami T, Maki D, Teramura T, Yamauchi M, Yamazaki A, Inagi T, Okami K.
  • Journal Title: Tokai J Exp Clin Med. Volume: 47(3) Pages: 99-104
• [Journal Article] Survival benefit of HER2-targeted or androgen deprivation therapy in salivary duct carcinoma (2022)
  • Author(s): Kawakita Daisuke、Nagao Toshitaka、Takahashi Hideaki、Kano Satoshi、Honma Yoshitaka、Hirai Hideaki、Saigusa Natsuki、Akazawa Kohei、Tani Kaori、Ojiri Hiroya、Tsukahara Kiyoaki、Ozawa Hiroyuki、Okami Kenji、Kondo Takahito、Togashi Takafumi、Fushimi Chihiro、Shimura Tomotaka、Matsuki Takashi、Tada Yuichiro
  • Journal Title: Therapeutic Advances in Medical Oncology Volume: 14 Pages: 175883592211195-175883592211195
  • DOI: 10.1177/17588359221119538
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] The Role of the EZH2 and H3K27me3 Expression as a Predictor of Clinical Outcomes in Salivary Duct Carcinoma Patients: A Large-Series Study With Emphasis on the Relevance to the Combined Androgen Blockade and HER2-Targeted Therapy (2022)
  • Author(s): Saigusa N, Hirai H, Kohsaka S, et al.
  • Journal Title: Front Oncol Volume: 11 Pages: 779882-779882
  • DOI: 10.3389/fonc.2021.779882
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Tumor detection with transoral use of flexible endoscopy for unknown primary head and neck cancer. (2021)
  • Author(s): Ebisumoto K, Sakai A, Maki D, Robinson K, Murakami T, Iijima H, Yamauchi M, Saito K, Watanabe T, Okami K.
  • Journal Title: Laryngoscope Investig Otolaryngol. Volume: 18;6(5) Issue: 5 Pages: 1037-1043
  • DOI: 10.1002/lio2.656
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Immunohistochemical Marker Expression in Temporal Bone Squamous Cell Carcinoma. (2021)
  • Author(s): Maki D, Okami K, Ebisumoto K, Sakai A, Hamada M, Ogura G, Murakami T, Yamauchi M, Saito K, Kaneda S, Nakamura N.
  • Journal Title: Tokai J Exp Clin Med. Volume: 20;46(2) Pages: 89-93
• [Presentation] HPV関連頭頸部癌に対するCannabidiol(CBD)の作用 (2021)
  • Author(s): 戎本 浩史
  • Organizer: 第45回頭頸部癌学会