アデノシン2a受容体を標的とした新規直腸癌術前治療法の開発

• Project/Area Number: 22K15606
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 50020:Tumor diagnostics and therapeutics-related
• Research Institution: Kobe University
• Principal Investigator: 澤田 隆一郎 神戸大学, 医学部附属病院, 助教 (60912160)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2026: ¥260,000 (Direct Cost: ¥200,000、Indirect Cost: ¥60,000); Fiscal Year 2025: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000); Fiscal Year 2024: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
• Keywords: 直腸癌 / 術前放射線化学療法 / 腫瘍免疫微小環境 / 術前化学放射線療法 / アデノシン受容体 / 微小環境 / 直腸癌術前治療 / アデノシン2a受容体

Outline of Research at the Start

これまでの知見から直腸癌術前治療において、A2aR拮抗薬はCRTと相乗作用を持ち、次世代の放射線免疫複合療法として治療成績向上に貢献する重要な薬剤になる可能性があることが示唆されている。本研究は直腸癌CRTにおける腫瘍免疫微小環境におけるADO/A2aRシグナル伝達の役割を明らかにし、次世代チェックポイント阻害薬としてのA2aR拮抗薬の可能性を探求することを目的とする。

Outline of Annual Research Achievements

局所進行直腸癌の局所制御のための術前化学放射線療法単独の奏効率は限られているため、本研究は免疫抑制に働くアデノシン2a受容体（A2aR）に対する拮抗薬を使用した
直腸癌術前治療における新規治療の開発を目的とし、アデノシン経路が腫瘍免疫微小環境での役割を持つことに着目して研究を進めた。ヒト直腸癌術前化学放射線療法におけるA2AR、CD73の臨床的重要性を明らかにするために、ヒト直腸癌化学放射線療法施行症例70例の生検及び手術標本を用いて分子発現を調査した。分子発現の解析のために我々はDeep Learningによる画像解析を試み、独自アルゴリズムを持つCu-cytoの開発に取り組んだ。
Cu-cytoの開発に際しては、免疫組織化学染色を施した腫瘍組織スライド画像を用いてその性能を評価し、学習の初期段階では、免疫染色CD8+T細胞のF値（0.343）は、非免疫染色細胞（腺がん細胞（0.040）およびリンパ球（0.002））のF値よりも高かったのに対し、学習が進むにつれて、すべての細胞のF値が向上することを示し、この成果を報告した。
また、直腸癌の免疫微小環境のさらなる解明のために免疫組織学的解析を用いて、大腸癌の腫瘍形成に重要であることが知られているWnt/β-cateninシグナルについて検討を行った。その結果、核内β-catenin高発現群で低発現群よりも病勢の進行と、血管浸潤陽性率が高く、術前放射線療法への反応性の定価と関与していることを示した。
今後はこれら免疫微小環境の研究を臨床成果に還元させることを目的とする。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

直腸癌術前化学放射線療法の症例の集積を行い、研究実績の項での腫瘍免疫微小環境についての研究を行った。また、ヒト直腸癌術前化学放射線療法におけるアデノシン経路に関与するA2AR、CD73の臨床的重要性を明らかにすることを目的に、ヒト直腸癌の化学放射線療法施行症例の生検及び手術標本を用いて免疫染色を行い分子発現の解析を試みている。分子発現の解析に際しては、研究実績の概要に記した新規アルゴリズムのCu-cytoの開発に時間を要した。また、同時に直腸癌の術前治療に関与する臨床因子の解析も進めており、modified Glasgow prognostic scoreとの予後との関与、鼠径リンパ節転移を伴う症例での術前両方の有効性などを報告しており、今後も免疫微小環境の解明による臨床成果への還元に努める。

Strategy for Future Research Activity

免疫組織学的解析を行った後は、直腸癌の放射線化学療法に関する臨床的因子の検討も並行して行い、相関性を検証する。放射線化学療法の微小環境への影響は、放射線処理した大腸癌細胞株のADO濃度、A2AR、CD73のmRNA発現レベルの変化や、マウスモデルを用いた、局所放射線治療前後のADOの腫瘍濃度、A2aR、CD73発現の経時的変化の検証によって、期待されるA2aR拮抗薬の放射線治療への相乗効果の可能性を探る。

Research Products

• [Journal Article] Deep Learning-based Image Cytometry Using a Bit-pattern Kernel-filtering Algorithm to Avoid Multi-counted Cell Determination (2023)
  • Author(s): ABE TOMOKI、YAMASHITA KIMIHIRO、NAGASAKA TORU、FUJITA MITSUGU、SAITO MASAFUMI、SAWADA RYUICHIRO、HASEGAWA HIROSHI、MATSUDA TAKERU、KATO TAKASHI、HARADA HITOSHI、URAKAWA NAOKI、GOTO HIRONOBU、KANAJI SHINGO、YANAGIMOTO HIROAKI、OSHIKIRI TARO、AJIKI TETSUO、FUKUMOTO TAKUMI、KAKEJI YOSHIHIRO
  • Journal Title: Anticancer Research Volume: 43 Issue: 8 Pages: 3755-3761
  • DOI: 10.21873/anticanres.16560
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The modified Glasgow prognostic score is a reliable predictor of oncological outcomes in patients with rectal cancer undergoing neoadjuvant chemoradiotherapy (2023)
  • Author(s): Shimada Atsushi、Matsuda Takeru、Sawada Ryuichiro、Hasegawa Hiroshi、Yamashita Kimihiro、Harada Hitoshi、Urakawa Naoki、Goto Hironobu、Kanaji Shingo、Oshikiri Taro、Kakeji Yoshihiro
  • Journal Title: Scientific Reports Volume: 13 Issue: 1 Pages: 17111-17111
  • DOI: 10.1038/s41598-023-44431-w
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Transanally assisted lateral pelvic lymph node dissection for rectal cancer. (2023)
  • Author(s): Matsuda T, Sawada R, Hasegawa H, Yamashita K, Utsumi M, Harada H, Urakawa N, Goto H, Kanaji S, Oshikiri T, Kakeji Y.
  • Journal Title: Surg Endosc. Volume: 37 Issue: 2 Pages: 1562-1568
  • DOI: 10.1007/s00464-022-09617-9
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Neutrophil-lymphocyte Ratio and Histological Response Correlate With Prognosis of Gastric Cancer Undergoing Neoadjuvant Chemotherapy (2023)
  • Author(s): Urakawa N, Kanaji S, Kato T, Sawada R, Harada H, Goto H, Hasegawa H, Yamashita K, Matsuda T, Oshikiri T, Kakeji Y
  • Journal Title: In Vivo Volume: 37 Issue: 1 Pages: 378-384
  • DOI: 10.21873/invivo.13089
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Obesity and narrow pelvis prolong the operative time in conventional laparoscopic rectal cancer surgery, but not in a two-team transanal total mesorectal excision approach (2023)
  • Author(s): Hasegawa H, Matsuda T, Yamashita K, Sawada R, Harada H, Urakawa N, Goto H, Kanaji S, Oshikiri T, Kakeji Y.
  • Journal Title: Asian J Endosc Surg Volume: 16 Issue: 2 Pages: 189-196
  • DOI: 10.1111/ases.13134
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Clinical outcomes of neoadjuvant therapy followed by selective inguinal lymph node dissection and total mesorectal excision for metastasized low rectal cancer. (2022)
  • Author(s): Hasegawa H, Matsuda T, Yamashita K, Sawada R, Harada H, Urakawa N, Goto H, Kanaji S, Oshikiri T, Kakeji Y.
  • Journal Title: Langenbecks Arch Surg Volume: 408 Issue: 1 Pages: 2-2
  • DOI: 10.1007/s00423-022-02739-7
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 下部進行直腸癌に対する術前化学放射線療法と選択的側方郭清の治療成績 (2023)
  • Author(s): 澤田 隆一郎、松田 武、長谷川 寛、山下 公大、原田 仁、裏川 直樹、後藤 裕信、金治 新悟、押切 太郎、掛地 吉弘
  • Organizer: 第123回日本外科学会定期学術集会
• [Presentation] 鼠経転移を伴う直腸肛門腺癌に対する術前治療と選択的側方郭清の治療成績 (2023)
  • Author(s): 長谷川 寛、松田 武、山下 公大、澤田 隆一郎、原田 仁、裏川 直樹、後藤 裕信、金治 新悟、押切 太郎、掛地 吉弘
  • Organizer: 第78回日本消化器外科学会総会
• [Presentation] 当科における下部進行直腸癌に対する治療戦略 (2022)
  • Author(s): 澤田 隆一郎、松田 武、長谷川 寛、山下 公大、原田 仁、裏川 直樹、後藤 裕信、金治 新悟、押切 太郎、掛地 吉弘
  • Organizer: 第122回日本外科学会定期学術集会
• [Presentation] 鼠経リンパ節転移を伴う直腸癌に対する術前治療と選択的鼠経郭清の臨床的意義 (2022)
  • Author(s): 長谷川 寛、松田 武、山下 公大、澤田 隆一郎、原田 仁、裏川 直樹、後藤 裕信、金治 新悟、押切 太郎、掛地 吉弘
  • Organizer: 第60回日本癌治療学会学術集会
• [Presentation] 大腸癌の腫瘍免疫微小環境における CD4 陽性T細胞に与える肥満の影響 (2022)
  • Author(s): 安藤 正恭、山田 康太、斎藤 雅史、山下 公大、阿部 智喜、向山 知佑、阿河 杏介、澤田 隆一郎、原田 仁、裏川 直樹、後藤 裕信、長谷川 寛、金治 新悟、松田 武、押切 太郎、掛地 吉弘
  • Organizer: 第35回日本バイオセラピィ学会学術集会総会