Development of cancer metastasis inhibitor by selective control of adrenomedullin-RAMP2 and-RAMP3 systems

• Project/Area Number: 22KJ1493
• Project/Area Number (Other): 21J40127 (2021-2022)
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Multi-year Fund (2023); Single-year Grants (2021-2022)
• Section: 国内
• Review Section: Basic Section 52010:General internal medicine-related
• Research Institution: Shinshu University
• Principal Investigator: 田中 愛 信州大学, 医学部, 特別研究員(RPD)
• Project Period (FY): 2023-03-08 – 2024-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000); Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
• Keywords: アドレノメデュリン / リンパ節転移 / 血管恒常性 / 癌関連線維芽細胞 / 癌微小環境 / 腫瘍増殖 / 腫瘍微小環境 / 血管恒常性維持 / 高内皮細静脈

Outline of Research at the Start

本研究では、癌の原発巣と転移巣を、血管とリンパ管を介した循環制御の観点から捉えることによって、癌転移を抑制する新しい治療法に展開することを目的とする。特に、転移先となる組織における転移前の環境＝「転移前土壌」、さらには、癌を取り巻く癌微小環境に着目し、AM- RAMP2、AM-RAMP3系が、癌転移を抑制あるいは促進させるメカニズムを解明する。さらにAM-RAMP2、AM-RAMP3系を人為的に操作することで、癌の転移を抑制できるのか検討し、癌の新しい治療法に応用展開する。

Outline of Annual Research Achievements

アドレノメデュリン（AM）は多彩な作用を有するペプチド因子である。 我々は、AMの機能が主として、AM受容体に結合する受容体活性調節タンパク、RAMP2あるいはRAMP3によって制御されていることを報告してきた。昨年度までの検討から、誘導型血管内皮細胞特異的 RAMP2 ノックアウトマウス(DI-E-RAMP2-/-)では、血行性転移のみならず、リンパ節転移も亢進することを見出した。リンパ節内には、通常の血管内皮細胞とは異なる高内皮細静脈(HEV)が存在する。HEVは、リンパ球を免疫応答の場であるリンパ節内にリクルートする働きを持つ。DI-E-RAMP2-/-では、リンパ節内のHEV数の減少と内皮細胞の形態異常、T細胞の減少、樹状細胞の分布異常が認められた。さらにDI-E-RAMP2-/-では、HEVに特異的に発現し、リンパ球誘引に必要なCCL21/CCL19などのケモカインや、ICAM-1/Glycam-1などの接着因子の発現が低下していた。
次に、もう一方の受容体活性調節タンパクである、RAMP3に着目した研究を進めた。RAMP3遺伝子を欠損した乳癌細胞 (RAMP3-/-細胞)を樹立した。C57BL/6Jマウスに癌細胞の皮下移植実験を行うと、RAMP3-/-細胞移植群では、コントロール細胞移植群と比較して、腫瘍重量が有意に抑制された。RAMP3-/-細胞移植群では、癌関連線維芽細胞(CAF)の活性化マーカーであるSM22αや、上皮間葉転換(EMT)誘導因子であるTGF-β1およびSnailの発現低下が認められた。
以上から、AM-RAMP2系は血管恒常性を維持することで、転移を抑制すること、AM-RAMP3系はCAFの悪性度を増悪させ、転移を促進することが明らかとなった。選択的なRAMP2の活性化とRAMP3の抑制が、癌転移抑制の新たな治療法になることが期待される。

Research Products

• [Journal Article] Receptor-activity-modifying proteins of adrenomedullin (RAMP2/3): Roles in the pathogenesis of ARDS (2023)
  • Author(s): Kasahara T, Tanaka M, Zhao Y, Kamiyoshi A, Sakurai T, Ichikawa-Shindo Y, Kawate H, Matsuda Y, Zhang Y, Guo Q, Li P, Hoshiyama K, Li J, Onishi N, Hayashi M, Sanjo H, Ishida K, Tanaka S, Kawamata M, Shindo T
  • Journal Title: Peptides Volume: 171 Pages: 171118-171118
  • DOI: 10.1016/j.peptides.2023.171118
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Role of Adrenomedullin 2/Intermedin in the Pathogenesis of Neovascular Age-Related Macular Degeneration (2023)
  • Author(s): Kakihara Shinji、Matsuda Yorishige、Hirabayashi Kazutaka、Imai Akira、Iesato Yasuhiro、Sakurai Takayuki、Kamiyoshi Akiko、Tanaka Megumu、Ichikawa-Shindo Yuka、Kawate Hisaka、Zhao Yunlu、Zhang Yan、Guo QianQian、Li Peixuan、Onishi Naho、Murata Toshinori、Shindo Takayuki
  • Journal Title: Laboratory Investigation Volume: 103 Issue: 4 Pages: 100038-100038
  • DOI: 10.1016/j.labinv.2022.100038
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Receptor activity modifying protein RAMP sub-isoforms and their functional differentiation, which regulates functional diversity of adrenomedullin (2022)
  • Author(s): Shindo T, Tanaka M, Kamiyoshi A, Ichikawa-Shindo Y, Kawate H, Sakurai T
  • Journal Title: Biology(Basel) Volume: 11(5) Issue: 5 Pages: 788-788
  • DOI: 10.3390/biology11050788
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Adrenomedullin ameliorates pulmonary fibrosis by regulating TGF-b-Smads signaling and myofibroblast differentiation (2021)
  • Author(s): Wei Y, Tanaka M, Sakurai T, Kamiyoshi A, Ichikawa-Shindo Y, Kawate H, Cui N, Kakihara S, Zhao Y, Aruga K, Sanjo H, Shindo T
  • Journal Title: Endocrinology Volume: 162(8) Issue: 8 Pages: 1-22
  • DOI: 10.1210/endocr/bqab090
  • Peer Reviewed
• [Presentation] アドレノメデュリンの受容体活性調節システムを標的とした癌転移の制御 (2024)
  • Author(s): 田中愛
  • Organizer: 第53回日本心脈管作動物質学会
  • Invited
• [Presentation] アドレノメデュリンーRAMP2、３系による癌転移制御機構の解明 (2023)
  • Author(s): 田中愛
  • Organizer: 第27回日本心血管内分泌代謝学会
  • Invited
• [Presentation] AM-RAMP2系は、高内皮細静脈(HEV)の恒常性を制御し、リンパ節転移を抑制する (2023)
  • Author(s): 田中愛
  • Organizer: 第6回日本腫瘍循環器学会
• [Presentation] Vascular Homeostatic Function of the AM-RAMP2 System and Its Application to the Regulation of Lymph Node Metastasis (2023)
  • Author(s): 田中愛
  • Organizer: 第87回日本循環器学会
• [Presentation] アドレノメデュリン-RAMP2系による、高内皮細静脈を介したリンパ節転移の制御 (2023)
  • Author(s): 田中愛
  • Organizer: 第52回日本心脈管作動物質学会
• [Presentation] AM-RAMP2系の血管恒常性制御を介したリンパ節転移抑制作用 (2022)
  • Author(s): 田中愛
  • Organizer: 第26回日本心血管内分泌代謝学会
• [Presentation] Regulation of High Endothelial Venules and Suppression of Lymphatic Metastasis by Adrenomedullin-RAMP2 System (2022)
  • Author(s): Megumu Tanaka
  • Organizer: 第86回 日本循環器学会
• [Presentation] AM-RAMP2系の血管恒常性制御による血行性、リンパ行性転移抑制機構の解明 (2021)
  • Author(s): 田中愛
  • Organizer: 第50回 日本心脈管作動物質学会
• [Presentation] AM-RAMP2 系による高内皮細静脈の機能制御とリンパ行性転移抑制作用 (2021)
  • Author(s): 田中愛
  • Organizer: 第25回 日本心血管内分泌代謝学会
• [Remarks] 信州大学医学部循環病態学教室ホームページ
  • URL: https://www7a.biglobe.ne.jp/~shindo/
• [Remarks] 信州大学医学部循環病態学教室ホームページ
  • URL: http://www7a.biglobe.ne.jp/~shindo/