骨格筋異化因子ミオスタチンを標的とした、肺がんおよびサルコペニアに対する治療開発

• Project/Area Number: 22K08998
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 55040:Respiratory surgery-related
• Research Institution: Shiga University of Medical Science
• Principal Investigator: 川口 庸 滋賀医科大学, 医学部, 助教 (10570012)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 片岡 瑛子 滋賀医科大学, 医学部, 助教 (00746919) ; 上田 桂子 滋賀医科大学, 医学部, 医員 (00918287) ; 寺本 晃治 滋賀医科大学, 医学部, 特任講師 (10452244) ; 大塩 恭彦 滋賀医科大学, 医学部, 講師 (60731916)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2022)
• Budget Amount: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2024: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
• Keywords: サルコペニア / 肺がん / アクチビンA / ミオスタチン / 腫瘍随伴マクロファージ

Outline of Research at the Start

がん細胞が分泌する骨格筋異化因子ミオスタチンは、骨格筋減少に加え、腫瘍微小環境におけるマクロファージをpro-tumorigenicなM2タイプへ分化させる作用を持つ。このようなミオスタチンの作用に着目し申請者らは、がん細胞が分泌するミオスタチンが骨格筋に作用してサルコペニアを誘導し、かつ腫瘍微小環境におけるM2マクロファージを増加させることで、腫瘍増大を促進するのではないかと考えた。本研究では、まず、サルコペニアの進行および腫瘍の増大におけるミオスタチンの影響を明らかにする。得られた知見をもとにして、ミオスタチン阻害による、サルコペニア進行の抑制をも考慮した新たな肺がん治療法の開発を目指す。

Outline of Annual Research Achievements

現在、がん細胞が産生する骨格筋異化因子ミオスタチンまたはアクチビンAが骨格筋異化を促進するかを検討している。
骨格筋異化因子ミオスタチンおよびアクチビンAが肺がん細胞株(A549, LK-2, EBC-1, LLC)で発現していることをウェスタンブロット法で確認した。また各々細胞株をdishで培養してもミオスタチンおよびアクチビンAを分泌しなかった。LLCをC57BL/6Jマウスに皮下移植し、3週間後に腫瘍組織を摘出し、洗浄後、dishで培養すると、アクチビンAのみ腫瘍組織から分泌されることを確認した。また担がんマウスにではアクチビンAの血中濃度が急激に上昇していることを確かめた。
以上より、がん細胞が腫瘍微小環境においてアクチビンAを大量に分泌し、肺がんサルコペニアの誘導因子なのではないかと考えている。
骨格筋芽細胞株（C2C12)にアクチビンを添加すると、骨格筋への分化が抑制されること、アクチビン受容体阻害剤を添加すると、アクチビンの分化抑制作用が阻害されることを確かめた。
さらに申請者らはアクチビンAがTAMを介して腫瘍増殖に関与すると考えている。リコンビナントアクチビンAを単球様細胞株J774-1に添加し培養するとTAMマーカーであるCD206が上昇すること、さらにはリコンビナントアクチビンAがJ774-1を導引することを確認した。

Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

仮説と同じ結果が概ね出ているため。

Strategy for Future Research Activity

アクチビンノックダウン肺がん細胞株を作成し、マウスに皮下移植する。その後以下の項目を確認する。
1:腫瘍組織からのアクチビン分泌が抑制される。
2:マウス血中のアクチビン濃度が低下する。
3:担がんマウスの骨格筋萎縮が改善する。
4:腫瘍組織内のTAMが減少する。