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Modification of the intercellular network of immune cells in tumor microenvironment by sedatives and anesthetics.

Research Project

Project/Area Number 22K09083
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 55050:Anesthesiology-related
Research InstitutionAsahi University

Principal Investigator

神谷 真子  朝日大学, 経営学部, 教授 (80181907)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 近藤 信夫  朝日大学, 歯学部, 教授 (40202072)
智原 栄一  明治国際医療大学, 保健医療学部, 教授 (80244581)
村松 泰徳  朝日大学, 歯学部, 教授 (30247556)
高山 英次  朝日大学, 歯学部, 准教授 (70533446)
川木 晴美  朝日大学, 歯学部, 教授 (70513670)
梅村 直己  朝日大学, 歯学部, 講師 (80609107)
Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Keywordsミダゾラム / IL-10 / IFN-γ / IL-2 / ベンゾジアゼピン受容体 / 癌関連線維芽細胞 / デキスメデトミジン / がん関連線維芽細胞 / 間質細胞 / 癌微小環境
Outline of Research at the Start

本研究では、術後のがん転移や再発に対する鎮静・麻酔薬のリスクを、がん関連線維芽細胞(CAF)を中心とした腫瘍組織内ネットワークに与える作用という観点から検討する。
具体的には、試験管内共培養系を用いて、サイトカインレベルで [がん細胞]‐[CAF]‐[リンパ球]の相互作用におよぼす鎮静・麻酔薬の効果を詳細に解析し、その影響を受ける因子を特定する。さらに担がん動物モデルを用いて、腫瘍組織や末梢血に分布するそれら因子の動態を麻酔処置下で明らかにし、予後との相関を比較して鎮静・麻酔薬のリスク評価を行う。

Outline of Annual Research Achievements

本研究は、がん―免疫細胞―がん関連線維芽細胞(CAF)の細胞間ネットワークにおける鎮静・麻酔薬の作用を明らかにすることを目的としている。初年度では鎮静麻酔薬の一種であるミダゾラムが、マウス脾細胞への直接効果としてIL-10産生能特異的な阻害効果に加えてIL-2をも抑制することを明らかにした。次年度は、ミダゾラムに加えてα2作動性鎮静薬であるデキスメデトミジン、抗腫瘍効果を持つとされるプロポリスの主要成分(カフェイン酸フェネチルエステル、CAPE)も検討対象に加え、これら薬剤のマウス脾細胞の免疫応答に与える効果を観察するとともに、ミダゾラムの作用に対しては受容体拮抗薬の影響を観察し以下の結果を得た。
1)α2作動性鎮静薬であるデキスメデトミジンは、0.3~5000nMの広濃度域において、刺激脾細胞のサイトカイン(IL-2、IL-10、IFN-γ)産生にほとんど影響を与えなかった。一方、CAPEはミダゾラムとは逆に脾細胞のIL-2、IL-10産生能を増強した。
2)中枢型ベンゾジアゼピン受容体(BDZR)拮抗薬であるフルマゼニルは、ミダゾラムのIL-10およびIL-2産生抑制効果を解消せず、フルマゼニル自体も何ら影響を与えなかった。
3) 2種類の末梢型BDZRリガンド(PK11195およびRo5-4864)も、ミダゾラムのIL-10およびIL-2産生抑制効果を解消しなかったが、ミダゾラムの有無にかかわらず、薬剤単独で刺激脾細胞からのIL-10,IL-2およびIFN-産生を抑制した。
以上の結果から、ミダゾラムによるIL-2およびI-10産抑制効果は、他の鎮静薬などとは異なる特異な効果ではあるが、その作用は既知のBZPRを介すものではないことが明らかとなった。さらにこれとは別に脾細胞のIL-2およびIL-10産生の調節には、末梢型BZPRが関与する経路が存在す可能性が指摘できた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

ミダゾラムの免疫担当細胞に与える効果に関しては、関連する受容体の検索など着実に進行している。その一方、初年度にフリーザーの故障等のためやり直しとなったCAFの樹立が現時点でもうまく進まず、その結果CAFに代表される間質細胞への影響とその作用機序についての検討が、遅れたままである。

Strategy for Future Research Activity

ミダゾラムの免疫担当細胞およびがん細胞への影響については、関与する受容体、細胞内伝達系の検討など、当初の計画に従ってさらに進める。一方、担癌マウスからのCAFの樹立は引き続き試みるが、それと並行して、10T1/2など市販で入手できる間質細胞系の培養細胞をCAFモデルとして用い、がん―免疫細胞―がん関連線維芽細胞(CAF)混合培養系中での効果などの検討を進めていく。

Report

(2 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2023 2022

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (5 results)

  • [Journal Article] Enhanced production of IL-2 from anti-CD3 antibody-stimulated mouse spleen cells by caffeic acid phenethyl ester, a major component of Chinese propolis2023

    • Author(s)
      Ando Megumi、Takahashi Moe、Mizuno-Kamiya Masako、Morimoto-Ito Hiroe、Ikeno Kumiko、Ueno Kyohei、Takayama Eiji、Kawaki Harumi、Nakamura Genjiro、Muramatsu Yasunori、Fujita Hisakazu、Kondoh Nobuo
    • Journal Title

      Journal of Oral Biosciences

      Volume: 65 Issue: 4 Pages: 386-394

    • DOI

      10.1016/j.job.2023.08.001

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Enhanced production of IL-2 from anti-CD3 antibody-stimulated mouse spleen cells by artepillin C, a major component of Brazilian green propolis2022

    • Author(s)
      Tsuruta H, Mizuno-Kamiya M, Takahashi M, Ando M, Ikeno K, Ueno K, Takayama E, Kawaki H, Nakamura G, Nikaido T, Fujita H, Kondoh N
    • Journal Title

      Journal of Oral Bioscience

      Volume: 64 Issue: 3 Pages: 366-375

    • DOI

      10.1016/j.job.2022.05.007

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] The role of immune modulatory cytokines in the tumor microenvironments of head and neck squamous cell carcinomas.2022

    • Author(s)
      Nobuo Kondoh, Masako Mizuno-Kamiya
    • Journal Title

      Cancers

      Volume: 14 Issue: 12 Pages: 2884-2884

    • DOI

      10.3390/cancers14122884

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] マウス刺激脾細胞のインターロイキン-2およびインターロイキン-10産生におよぼすベンゾジアゼピン受容体リガンドの効果2023

    • Author(s)
      神谷真子,髙山英次,川木晴美,梅村直己,上野恭平,髙橋萌,村松泰徳, 近藤信夫
    • Organizer
      第65回歯科基礎医学会学術大会(東京)
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] カフェイン酸フェネチルエステル( CAPE)による抗 CD3抗体刺激マウス脾細胞におけるIL2産生の促進を介したIL-4および IL-10の活性化2023

    • Author(s)
      髙橋萌,神谷真子,池野久美子,上野恭平,梅村直己,髙山英次,川木晴美,中村源次郎,村松泰徳,近藤信夫
    • Organizer
      第65回歯科基礎医学会学術大会(東京)
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] マウス刺激脾細胞のインターロイキン-2産生におよぼすミダゾラムの効果2022

    • Author(s)
      神谷真子、高山英次、川木晴美、梅村直己、上野恭平、高橋萌、智原栄一、村松泰徳、近藤信夫
    • Organizer
      第64回歯科基礎医学会学術大会(徳島)
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] Artepillin CおよびCaffeic acid phenethyl ester (CAPE)によるIL-2産生促進作用の比較2022

    • Author(s)
      高橋 萌、神谷真子、池野久美子、上野恭平、梅村直樹、高山英次、川木晴美、中村源次郎、村松泰徳、近藤信夫
    • Organizer
      第64回歯科基礎医学会学術大会(徳島)
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] カフェイン酸フェネチルエステル(CAPE)による抗CD3抗体刺激マウス脾細胞のサイトカイン産生調節機構2022

    • Author(s)
      安藤 恵、神谷真子、池野久美子、上野恭平、梅村直樹、高山英次、川木晴美、中村源次郎、近藤信夫
    • Organizer
      第64回歯科基礎医学会学術大会(徳島)
    • Related Report
      2022 Research-status Report

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Published: 2022-04-19   Modified: 2024-12-25  

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