骨肉腫に対する血清miRNA146a-5pの臨床応用と新規治療への試み

• Project/Area Number: 22K16712
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 56020:Orthopedics-related
• Research Institution: Kanazawa University
• Principal Investigator: 荒木 麗博 金沢大学, 医学系, 協力研究員 (10800625)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000); Fiscal Year 2024: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
• Keywords: 骨肉腫 / miRNAs / miR-1260a / miR-1261 / SETD2 / マイクロRNA / 予後 / 診断 / エクソソーム / 破骨細胞

Outline of Research at the Start

実臨床において患者血清中のmiRNA146a-5pが骨肉腫の治療経過を反映する腫瘍マーカーとしての可能性があると考え、診断時の値と転移・予後との相関や、化学療法前後における値の変化と化学療法の有効性の相関などを調査し、骨肉腫の新規予後マーカーとしての臨床応用の可能性を模索することが重要である。またmiRNA146a-5pを抑制もしくはTRAF6の生成を促し、破骨細胞の分化を維持することで、骨微小環境における骨肉腫の進展や転移に与える効果やその予後を検討し、新規治療の開発につながる可能性を探索していく。

Outline of Annual Research Achievements

易転移性を有する高悪性度の骨肉腫細胞株（143B）から高濃度に分泌されていた13種類のmiRNAsに関して、他院の骨肉腫患者の血清中の含有量と予後との関係を後ろ向き研究として評価を行った。過去の報告（Osteosarcoma-Derived Small Extracellular Vesicles Enhance Tumor Metastasis and Suppress Osteoclastogenesis by miR-146a-5p. Araki Y, et al. Front Oncol. 2021 May 4; 11: 667109.）で、骨肉腫細胞から分泌される、破骨細胞の分化抑制分子として特定したmiR-146a-5pに関しては、骨肉腫の予後マーカーとしての有用性を見出すことができなかった。しかし、血清miR-1260aは含有量が多いほど予後良好という新たな知見が得られ、新規予後マーカーとしての可能性が見いだされた。
また、同13種類のmiRNAsに関して、健常者及び他の骨腫瘍患者と比較して、血清中の含有量の違いで骨肉腫の診断が可能かどうか、上記と同様に他院のデータを用いて、その有用性を評価した。miR-146a-5pは健常者よりは有意に含有量が多く含まれていたが、他の骨腫瘍と比較して有意差を認めなかった。しかし、血清miR-1261は良性（骨軟骨腫）や中間悪性群（骨巨細胞腫）の骨腫瘍と比較して、骨肉腫に有意に含有量が多いという新たな知見が得られた。さらに143B細胞株への遺伝子導入実験において、miR-1261の産生を抑制することで、がん抑制遺伝子のひとつであるSETD2分子が有意に増加することが、qRT-PCRによりmRNAレベルでの有意差が確認でき、骨肉腫の新規治療標的となりうる可能性が新たに示唆された。

Current Status of Research Progress

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

Reason

患者血清中のmiRNAデータを評価する後ろ向き研究は終了し、新たな知見を得ることができており、論文化して英文雑誌・和文雑誌に掲載いただいた。

Strategy for Future Research Activity

がん抑制遺伝子のひとつであるSETD2を治療標的とした、骨肉腫の新たな治療戦略を見出す基礎研究・臨床研究を進めていきたいと考えている。

Research Products

• [Journal Article] 骨肉腫細胞由来のmicroRNAsの臨床応用の可能性 (2024)
  • Author(s): 荒木麗博、土屋弘行、華山力也
  • Journal Title: Precision Medicine Volume: 7(4) Pages: 71-76
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A validation study for the utility of serum microRNA as a diagnostic and prognostic marker in patients with osteosarcoma (2023)
  • Author(s): Yoshihiro Araki, Naofumi Asano, Norio Yamamoto, Katsuhiro Hayashi, Akihiko Takeuchi, Shinji Miwa, Kentaro Igarashi, Takashi Higuchi, Kensaku Abe, Yuta Taniguchi, Hirotaka Yonezawa, Sei Morinaga, Yohei Asano, Takeshi Yoshida, Rikinari Hanayama, Juntaro Matsuzaki, Takahiro Ochiya, Akira Kawai, Hiroyuki Tsuchiya
  • Journal Title: Oncology Letters Volume: 25(6); 222 Issue: 6 Pages: 222-222
  • DOI: 10.3892/ol.2023.13808
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research