| Project/Area Number |
22K09323
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 56020:Orthopedics-related
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| Research Institution | Yamagata University |
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Principal Investigator |
Naing YeAung 山形大学, 医学部, 助教 (20755194)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
二口 充 山形大学, 医学部, 教授 (60275120)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2024: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | 骨微小環境 / 骨転移 / 腫瘍間質相互作用 / 肺癌 / microRNA |
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| Outline of Research at the Start |
腫瘍細胞によるRANKL発現が、骨基質を破壊する破骨細胞の誘導に関与することが知られている。骨転移巣で増殖する肺腺癌細胞はRANKLを発現する形質を獲得し骨微小環境に適応し増殖していること、その形質獲得にはエピジェネティックな変化が関与すると仮説を立てた。本研究では 1)骨微小環境におけるmicroRNAによるRANKLの発現制御、2)骨微小環境において肺腺癌細胞が獲得したRANKL以外の因子の同定および、 3) 同定された因子および microRNAの骨転移形成における機能解析を動物実験で検証する。本研究課題の成果に基づき、患者のQOLを低下させる肺腺癌の骨転移を抑制する分子標的薬を開発することが出来る。
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| Outline of Annual Research Achievements |
肺癌は進行例に骨転移を認める例も多く、がん関連死亡の最も重要な病態のひとつである。肺癌の最も主要な組織型である腺がんのうち、充実性腺がんでは低分化型に分類され、高率に溶骨性の骨転移巣を形成することが知られている。
我々は、これまでに溶骨性変化を示す乳がんの骨転移巣において、RANKL-RANKシグナルを介して誘導された破骨細胞により骨が破壊されることを明らかにした (Futakuchi M, Cancer Sci, 2009)。さらに造骨性変化を示す前立腺がんの骨転移巣においても、RANKL-RANKシグナルで破骨細胞が活性化される分子メカニズムを明らかにした(Lynch C and Futakuchi M, Cancer cell, 2005)。 これらの結果からRANKL-RANKシグナルは、がんの種類に関わらず破骨細胞の活性化に重要な役割を示すことが示唆された。
原発巣において肺腺癌細胞がRANKLを既に発現しているなら、骨転移巣での肺腺癌細胞の増殖を予測できるが、臨床的に予測するのは困難である。
従って我々は、充実性腺癌の成分を含む肺腺癌症例において骨転移巣が形成されるには、骨微小環境に到達した肺腺癌細胞がRANKLを発現する形質を獲得すること、および骨微小環境に適応して増殖した結果、骨転移巣が形成されると考え、骨転移巣で増殖する肺腺癌細胞はRANKLを発現する形質を獲得し骨微小環境に適応し増殖していること、その形質獲得にはエピジェネティックな変化が関与すると仮説を立てた。
本研究では、1) 骨微小環境におけるmicroRNAによるRANKLの発現制御、2) 骨微小環境において肺腺癌細胞が獲得したRANKL以外の因子の同定および、3) 同定された因子およびmicroRNAの骨転移形成における機能解析を動物実験で検証する。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
骨転移巣のFFPE標本から抽出したRNAは、強く断片化しており、Micro Arrayによる検索ができないことが明らかとなった。これまでの当院における脱灰は、すべて蟻酸を用いているため、過去の骨転移巣の標本からRNAを抽出しても、Micro Arrayでの検索に適していないことが明らかとなったので、現在、骨転移巣をEDTAで脱灰して標本を作成している。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在までの進捗状況
同一症例における肺腺癌の原発巣と骨転移巣のFFPEブロックから、肺腺癌細胞が増殖する領域をそれぞれ切り抜く。切り抜いた領域からRNAを抽出した（クラボウ社Quick Gen e12S）。
その結果、骨転移巣の標本から抽出したRNAは、強く断片化しており、Micro Arrayによる検索ができないことが明らかとなった。これまでの当院における脱灰は、すべて蟻酸を用いているため、過去の骨転移巣の標本からRNAを抽出しても、Micro Arrayでの検索に適していないことが明らかとなったので、現在、骨転移巣をEDTAで脱灰して標本を作成している。
動物実験では、ヌードマウス５匹を用いて、肺腺癌細胞株(A549) 1.0×106個をそれぞれ頭蓋骨直上に移植し、頭蓋骨の破壊の程度をHE染色にて、骨微小環境に誘導された破骨細胞の数をTRAP染色にて検索した。同じ量のA549細胞を皮下に移植し、骨微小環境と皮下微小環境のそれぞれにおいて、肺腺癌細胞が増殖する領域を同定し、凍結サンプルを得た。
現在、これらのサンプルからRNAを抽出し、Micro Arrayを用いた遺伝子発現検索が可能かどうか検討している。
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