| Project/Area Number |
22K09718
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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 56050:Otorhinolaryngology-related
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| Research Institution | National Defense Medical College |
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Principal Investigator |
塩谷 彰浩 防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 耳鼻咽喉科学, 院長 (80215946)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宇野 光祐 防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 病院 耳鼻咽喉科, 講師 (20464828)
荒木 幸仁 防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 耳鼻咽喉科学, 教授 (70317220)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | BioKnife / 腫瘍溶解ウイルス療法 / センダイウイルス / 化学発癌 / 頭頸部癌 / uPA/PAR / PAI-1 / PAI-039 / 腫瘍溶解性センダイウイルス / 腫瘍免疫 |
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| Outline of Research at the Start |
頭頸部癌における、腫瘍溶解性センダイウイルス(BioKnife)を用いたウイルス療法の臨床応用に向けた研究を行う。申請者らは頭頸部癌原発巣やリンパ節に対する抗腫瘍効果、疑似遠隔転移巣に対する細胞障害性T細胞活性化を報告してきた。本研究ではBioknifeによる治療機序、腫瘍免疫機構を深く解明し臨床応用へ向けた検討を行う。
1) 免疫正常マウスを用いた発癌モデルの作成
2) Bioknifeの投与部位以遠の癌病巣（転移巣等）におけるBioknifeの移行性、腫瘍免疫の検討
3) PAI-1阻害剤による癌細胞のuPA活性と、Bioknifeの治療効果の検討
4) 既存治療とBioknifeの併用療法の検討
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究計画に則って、4-NQOを50ug/mLまたは100ug/mLに調整した飲用水を投与することでマウスの化学発癌について検討を行った。マウス全例にて食道癌の発現を示したが、口腔癌の発現率が低く、本実験計画に用いるには投与方法の再検討が必要であると考えられた。ヒト扁平上皮癌細胞株HSC-3-M3・SAS・FaDuおよびマウス扁平上皮癌細胞株SCCVII・sq1979に対してPAI-1阻害剤PAI-039のIC50を測定した。IC50の測定に基づきPAI-039投与下（0-50uM）でのuPA活性の変化を観察した。全細胞株において、PAI-039濃度が高い方がuPA活性が上昇する傾向がみられた。PAI-039投与下での腫瘍溶解センダイウイルスBioKnifeの殺細胞効果の検討を行った。BioKnifeの殺細胞効果はPAI-039濃度が高い方が強くなる傾向にあったが、当科での数年前の実験に比して明らかに細胞が死滅しない現象が観察された。殺細胞効果は当時の30-40%程度に低下していた。製造元IDpharma社への問い合わせおよび追試を実施することでBioKnifeの経年劣化による殺細胞効果低下が観察された。既にIDpharma社との共同研究は終了しており、BioKnifeによる実験を継続するか今後の検討が必要である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
先行研究に基づき、4-NQOを50ug/mLまたは100ug/mLに調整した飲用水を用いて化学発癌をCBAマウス（♀、4週齢、各群n=3）に対して実施した。4-NQO投与開始16週以上経過して犠牲死させHE染色で評価すると、食道では全例、舌には1例に発癌を認めた。n=5で再度実験を行い、食道では全例の発癌を認めたが、舌では認めなかった。安定的な発癌が得られず、4-NQOの投与方法について検討を要する。癌細胞のuPA活性について、ヒト扁平上皮癌細胞株FaDu, SAS, HSC-3-M3およびマウス扁平上皮癌細胞株sq1979, SCCVIIに対してECM600(Merck社、ドイツ)を用いてPAI-1阻害薬PAI-039のIC50を測定した。測定結果に基づきPAI-039に細胞を曝露させた上でuPA活性を測定するとPAI-039濃度が高いほどuPA活性が上昇する傾向がみられた。BioKnifeによる殺細胞効果を前述の5種類の細胞について評価した。PAI-039の濃度を0/20/40uMに調整した培地でそれぞれBioKnifeの殺細胞効果を検証した。SCCVIIやsq1979のようなuPA活性が低くBioKnife抵抗性の細胞ではPAI-039濃度が高い方が殺細胞効果が高い可能性が示唆されたが、PAI-039濃度が0uMの場合は殺細胞効果がマイナス（細胞がより増える）という結果が複数回得られた。過去の実験結果と比較すると、BioKnifeの殺細胞効果は過去の30-40%程度に低下している様子であった。これにより追試を複数回実施し、製造元であるIDPharmaに確認したところでBioKnifeの劣化による力価低下と判断し、BioKnifeを用いた実験を中止した。
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| Strategy for Future Research Activity |
本実験計画は腫瘍溶解センダイウイルスBioKnifeを用いた新たな頭頸部癌治療を見出すことである。当科で保管しているBioKnifeの経年劣化に伴い実験が中断されてしまった。当科とIDpharma社は共同研究の関係にあったが、解消している。十分な資金を確保した上で購入する他に入手方法がないため、BioKnifeを用いた検討を継続するか、その他の研究課題との費用面のバランスを考えていく必要がある。その上で、4-NQOによるマウスの化学発癌については方法を見直す必要がある。先行研究に基づき飲用水に4-NQOを混入して化学発癌を計ったが、安定的な口腔癌の発癌は得られなかった。その他取られている方法である定期的な塗布などに切り替える。これらについてはBioKnifeによるin vitroの実験でPAI-039による各種細胞株の殺細胞効果が確認されることなどが必要である。BioKnifeの再入手についても今後の検討を要する。
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