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Mechanisms of bone resorption in the cancer microenvironment.

Research Project

Project/Area Number 22K10145
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 57060:Surgical dentistry-related
Research InstitutionHiroshima University

Principal Investigator

相川 友直  広島大学, 医系科学研究科(歯), 教授 (00362674)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 宮川 和晃  大阪大学, 医学部附属病院, 特任助教(常勤) (50635381)
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: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Keywords骨吸収 / 扁平上皮癌 / SCC / 破骨細胞 / インターロイキン7 / インターロイキン7 / RANKL
Outline of Research at the Start

口腔がんは骨を著しく吸収させながら深く浸潤するタイプと、骨吸収も浸潤も弱いタイプに分類され、前者の治療は困難になる。今までの研究から、インターロイキン7(IL-7)を発現するがん細胞は骨吸収が強く、骨に浸潤する可能性があること、IL-7ががんに浸潤した免疫細胞に作用して、骨吸収を促進する可能性を考えて本研究を計画した。
本研究では、IL-7が癌微小環境で、どのように破骨細胞形成を促進するのかを研究する。

Outline of Annual Research Achievements

マウス扁平上皮癌細胞株SCC7細胞由来のうち最も破骨細胞を誘導し骨吸収をきたす細胞株(SCC7A株)と最も破骨細胞誘導に乏しく骨吸収が少ない細胞株(SCC7B 株)を研究に用いた。昨年までの研究でSCC7A亜株腫瘍の骨吸収部にはインターロイキン7(IL-7)が高発現してることを明らかにしており、SCC7A亜株の腫瘍の骨吸収は抗LI-7中和抗体の局所投与あるいは腹腔内投与で抑制されたため、SCC7A亜株細胞のがん微小環境における骨吸収機序としてIL-7を軸とした解析を行なった。
SCCA亜株腫瘍とB亜株腫瘍の骨吸収の差異、破骨細胞形成の 差異、骨吸収関連遺伝子発現の差異、腫瘍浸潤リンパ球(TIL)の差異について検討した。その結果、以下の結果を得た。1)シンジェニックマウス移植腫瘍では SCCA亜株の骨吸収と破骨細胞形成が見られたが、T細胞を欠くヌードマウス移植腫瘍ではなかった、2)シンジェニックマウス移植腫瘍のTILをCD3抗体染色で評価すると、 SCC7A亜株腫瘍内のに有意なT細胞浸潤が観察された、3)SCCA亜株腫瘍な内のTリンパ球のほとんどがRANKL陽性であった、4)シンジェニックマウスのSCC7A亜株腫瘍のRANKL遺伝子発現、TRAP遺伝子発現、カテプシンK遺伝子発現は 抗IL-7中和抗体投与により著しく低下した、5)TILのFACS解析によりCD4陽性T細胞がRANKLを発現したことが示された、6)SCC7A, B腫瘍内の骨髄由来免疫抑制細胞(MDSC)には差がなかった。
SCC7A亜株が産生するIL-7がT細胞の腫瘍内浸潤を誘導し、CD4陽性T細胞のRANKL発現を誘導することで、腫瘍周囲の破骨細胞形成と骨吸収に関与する機序が考えられた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本課題申請後で、課題採用以前の2022年1月に前任機関(大阪大学)から現機関(広島大学)に異動となった。異動前後の数ヶ月間は研究遂行できなかったが、分担者が大阪大学で研究を遂行した、現在は現所属機関での研究体制も整えることができた。本年度に計画していたSCC7A亜株細胞腫 瘍内の浸潤リンパ球のサブユニット解析にも着手できており、概ね順調といえる。

Strategy for Future Research Activity

扁平上皮癌腫瘍内のT細胞浸潤とT細胞での破骨細胞誘導因子であるRANKL発現が本腫瘍の骨吸収に関連していると考えており、そのままいかなるサブセットのT細胞が誘導され、どの細胞がRANKLを発現するのか、発現されたRANKLは骨吸収に関連しているのか、扁平上皮癌細胞が産生するIL-7がとT細胞でのRANKL発現の軸が どこまで重要であるのかを検討中である。手法としてはTILのFACS解析を進める。加えて、臨床検体を用いて、口腔扁平上皮癌の骨吸収病変におけるIL-7発現と破骨細胞形成とTILのサブユニット解析を進める予定である。

Report

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

    (11 results)

All 2024 2023 2022

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 8 results,  Open Access: 5 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] Sunitinib promotes apoptosis via p38 MAPK activation and STAT3 downregulation in oral keratinocytes.2024

    • Author(s)
      Fukada S, Ohta K, Sakuma M, Akagi M, Kato H, Naruse T, Nakagawa T, Shigeishi H, Nishi H, Takechi M, Aikawa T.
    • Journal Title

      Oral Disease

      Volume: 30 Issue: 3 Pages: 639-649

    • DOI

      10.1007/s10753-023-01787-5

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ACE2 expression and spike S1 protein-mediated immune responses in oral mucosal cells.2023

    • Author(s)
      Akagi M, Ohta K, Fukada S, Sakuma M, Naruse T, Nakagawa T, Ono S, Nishi H, Shigeishi H, Aikawa T
    • Journal Title

      Oral Disease

      Volume: in press Issue: 4 Pages: 2293-2305

    • DOI

      10.1111/odi.14670

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Pth1r Signal in Gli1+ Cells Maintains Postnatal Cranial Base Synchondrosis.2023

    • Author(s)
      Amano K, Kitaoka Y, Kato S, Fujiwara M, Okuzaki D, Aikawa T, Kogo M, Iida S.
    • Journal Title

      Journal of Dental Research

      Volume: 102 Issue: 11 Pages: 1241-1251

    • DOI

      10.1177/00220345231184405

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Chemical inhibition of LSD1 leads to epithelial to mesenchymal transition in vitro of an oral squamous cell carcinoma OM-1 cell line via release from LSD1-dependent suppression of ZEB1.2023

    • Author(s)
      Yamakado N, Okuda S, Tobiume K, Uetsuki R, Ono S, Mizuta K, Nakagawa T, Aikawa T.
    • Journal Title

      Biochem Biophys Res Commun.

      Volume: in press Pages: 23-29

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2023.01.062

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Physical Properties and Antimicrobial Release Ability of Gentamicin-Loaded Apatite Cement/α-TCP Composites: An In Vitro Study.2023

    • Author(s)
      Sasaki K, Ninomiya Y, Takechi M, Tsuru K, Ishikawa K, Shigeishi H, Ohta K, Aikawa T.
    • Journal Title

      Materials (Basel).

      Volume: 16 Issue: 3 Pages: 995-995

    • DOI

      10.3390/ma16030995

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Sunitinib promotes apoptosis via p38 MAPK activation and STAT3 downregulation in oral keratinocytes.2022

    • Author(s)
      Fukada S, Ohta K, Sakuma M, Akagi M, Kato H, Naruse T, Nakagawa T, Shigeishi H, Nishi H, Takechi M, Aikawa T.
    • Journal Title

      Oral Disease

      Volume: in press Issue: 2 Pages: 639-649

    • DOI

      10.1111/odi.14457

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Effects of CEACAM1 in oral keratinocytes on HO-1 expression induced by Candida β-glucan particles.2022

    • Author(s)
      Sakuma M, Ohta K, Fukada S, Akagi M, Kato H, Ishida Y, Naruse T, Takechi M, Shigeishi H, Nishi H, Aikawa T.
    • Journal Title

      J Appl Oral Sci.

      Volume: 30

    • DOI

      10.1590/1678-7757-2022-0158

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Inhibition of angiogenesis and tumor progression of MK-0429, an integrin αvβ3 antagonist, on oral squamous cell carcinoma.2022

    • Author(s)
      Nakagawa T, Ohta K, Naruse T, Sakuma M, Fukada S, Yamakado N, Akagi M, Sasaki K, Niwata C, Ono S, Aikawa T.
    • Journal Title

      J Cancer Res Clin Oncol.

      Volume: 148 Issue: 12 Pages: 3281-3292

    • DOI

      10.1007/s00432-022-04100-3

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 扁平上皮癌の骨病変に出現する樹状細胞由来の破骨細胞形成2023

    • Author(s)
      宮川和晃、簑原雅人、自見英二郎、相川友直
    • Organizer
      第42回日本骨代謝学会学術集会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 口腔扁平上皮癌の骨病変における細胞性免疫と破骨細胞との関係2023

    • Author(s)
      簑原雅人、宮川和晃、 山下翔平、高畑惣介、田中晋、古郷幹彦、相川友直
    • Organizer
      第68回日本口腔外科学会学術大会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 口腔扁平上皮癌の骨病変における細胞性免疫の関与2023

    • Author(s)
      蓑原雅人、宮川和晃、山下翔平、高畑惣介、相川友直、田中晋
    • Organizer
      第77回日本口腔科学会学術集会
    • Related Report
      2022 Research-status Report

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

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