原発巣の腫瘍縮小および転移抑制効果を示す膵がん治療薬の開発

• Project/Area Number: 23K06717
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 50020:Tumor diagnostics and therapeutics-related
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 木下 理恵 岡山大学, 医歯薬学域, 助教 (40518297)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 阪口 政清 岡山大学, 医歯薬学域, 教授 (70379840)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2026: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2025: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
• Keywords: がん / がん転移 / 抗体医薬品

Outline of Research at the Start

S100A8/A9タンパク質（S100A8とS100A9のヘテロダイマー）は、主に好中球や単球など間質細胞に由来する炎症メディエーターである。
申請者らは、S100A8/A9のヘテロダイマー構造特異的に結合するモノクローナル抗体をがん転移および炎症性疾患治療薬として開発した。
抗S100A8/A9抗体は、がん微小環境においてS100A8/A9とその受容体群との結合を阻害し、広範囲な炎症性サイトカイン産生を抑制し、がんの転移を有意に抑制する。
本申請では、早期発見が難しく非常に高い浸潤・転移能をもつ膵がんの治療手段として開発抗体の原発巣およびがん転移への治療効果を示し臨床応用を目指す。

Outline of Annual Research Achievements

S100A8/A9タンパク質（S100A8とS100A9のヘテロダイマー）は、主に好中球や単球など間質細胞に由来する炎症メディエーターである。申請者らは、他に類をみないS100A8/A9のヘテロダイマー構造特異的に結合するモノクローナル抗体をがん転移に対する治療薬として開発した。抗S100A8/A9抗体は、がん微小環境・がん転移が成立する前の臓器において急激に濃度が高まるS100A8/A9とその受容体群との結合を阻害し、広範囲な炎症性サイトカイン産生を抑制し、メラノーマ肺転移マウスモデルにおいては、がんの転移を有意に抑制する。また我々は、抗S100A8/A9抗体を特発性肺線維症の治療薬としても開発を進め、論文報告している。S100A8/A9は、臓器の線維化に共通の機構を推進しており、抗S100A8/A9抗体は線維化の抑制に働くため、高度な線維化を伴った間質増生を特徴とする膵がんの原発巣への治療にも適応可能であると確信をもつに至った。
本申請では、早期発見が難しく非常に高い浸潤・転移能をもつ膵がんの治療手段として開発抗体の原発巣およびがん転移への治療効果を示し臨床応用を目指す。
現在、S100A8/A9に応答して活性化するがん増悪因子の同定をRNA-seqを用いて各種細胞で実施している。またがん転移マウスモデルを構築し、抗S100A8/A9抗体の治療効果を評価中である。

Current Status of Research Progress

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

Reason

今年度は、数種類の免疫細胞について、S100A8/A9に応答して分泌されるがん増悪因子をRNA-seqにより解析した。S100A8/A9添加により発現量が増減した遺伝子をDifferential gene expression (DGE) analysis により同定し、発現量が増加した遺伝子におけるGene ontology解析によって、炎症関連因子やChemotaxisに関連した因子が、S100A8/A9の刺激によって数多く分泌・発現上昇しており、腫瘍微小環境の悪性化、細胞の遊走・浸潤によるがん転移の誘導が示唆される結果となった。そして、それら培養上清中のがん増悪因子が膵がん細胞に及ぼす影響を細胞の増殖、遊走・浸潤能の測定により評価した。
マウスモデルでは、ヒト膵がん細胞株AsPC-1(Luciferase安定発現株)の同所移植モデルを構築した。現在、IVISを用いたin vivoイメージングにより、抗S100A8/A9抗体のがん原発巣および転移巣に対する治療効果をControl IgGを対照群として、比較検討中である。またヒト膵がん細胞株AsPC-1とMIA Paca-2の脾臓内投与肝転移マウスモデルについても構築中である。

Strategy for Future Research Activity

来年度は、今年度に引き続き、多臓器転移同所移植マウスモデルおよび肝転移脾臓移植マウスモデルにおける抗S100A8/A9抗体のがん原発巣および転移巣に対する治療効果の評価を続ける。IVISイメージングシステムでがん転移を確認後、原発巣および転移巣を採取し、臓器の写真撮影・各種組織染色（HE染色、Ki67染色、シリウスレッド染色(コラーゲンの染色による線維化の確認)）・ELISA kit, RNA-Seqによるサイトカインやケモカインとそれらの受容体やがん関連因子の発現解析データから総合的に治療効果を評価する予定である。
また膵がん患者由来の組織切片および血漿を用いたS100A8/A9関連因子と膵がんの悪性度との相関解析、S100A8/A9に応答して活性化する膵がんの細胞内シグナルの解析を進める。

Research Products

• [Journal Article] Lysyl oxidase-like 4 promotes the invasiveness of triple-negative breast cancer cells by orchestrating the invasive machinery formed by annexin A2 and S100A11 on the cell surface (2024)
  • Author(s): Takahashi Tetta、Tomonobu Nahoko、Kinoshita Rie、Yamamoto Ken-ichi、Murata Hitoshi、Komalasari Ni Luh Gede Yoni、...、Honjo Tomoko、Sakaguchi Yoshihiko、Yamauchi Akira、Kuribayashi Futoshi、Kondo Eisaku、Inoue Yusuke、Futami Junichiro、Toyooka Shinichi、Zamami Yoshito、Sakaguchi Masakiyo
  • Journal Title: Frontiers in Oncology Volume: 14 Pages: 1371342-1371342
  • DOI: 10.3389/fonc.2024.1371342
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Phosphorylated SARM1 is involved in the pathological process of rotenone-induced neurodegeneration (2023)
  • Author(s): Murata Hitoshi、Phoo May Tha Zin、Ochi Toshiki、Tomonobu Nahoko、Yamamoto Ken-ichi、Kinoshita Rie、Miyazaki Ikuko、Nishibori Masahiro、Asanuma Masato、Sakaguchi Masakiyo
  • Journal Title: The Journal of Biochemistry Volume: 174 Issue: 6 Pages: 533-548
  • DOI: 10.1093/jb/mvad068
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] STAT1/3 signaling suppresses axon degeneration and neuronal cell death through regulation of NAD+-biosynthetic and consuming enzymes (2023)
  • Author(s): Murata Hitoshi、Yasui Yu、Oiso Kazuma、Ochi Toshiki、Tomonobu Nahoko、Yamamoto Ken-ichi、Kinoshita Rie、Sakaguchi Masakiyo
  • Journal Title: Cellular Signalling Volume: 108 Pages: 110717-110717
  • DOI: 10.1016/j.cellsig.2023.110717
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Lysyl oxidase-like 4 exerts an atypical role in breast cancer progression that is dependent on the enzymatic activity that targets the cell-surface annexin A2 (2023)
  • Author(s): Sakaguchi, M., Komalasari, N. L. G. Y., Tomonobu, N., Kinoshita, R., Chen, Y., Sakaguchi, Y., Gohara, Y., Jiang, F., Yamamoto, K., Murata, H., Ruma, I. M. W., Sumardika, I. W., Zhou, J., Yamauchi, A., Kuribayashi, F., Inoue, Y., Toyooka, S.
  • Journal Title: Front. Oncol. Volume: 13 Pages: 1142907-1142907
  • DOI: 10.3389/fonc.2023.1142907
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Presentation] 膵がん進展におけるS100A8/A9 の機能解析と抗体による治療への応用 (2023)
  • Author(s): 宮本航大, 木下理恵, 小林和子, 友信奈保子, 山本健一, 村田等, 許南浩, 豊岡伸一, 阪口政清
  • Organizer: 日本組織培養学会第95回大会
• [Presentation] Development of pancreatic cancer therapy targeting S100A8/A9 of tumor microenvironment (2023)
  • Author(s): Rie Kinoshita, Nahoko Tomonobu, Akira Yamauchi, Junichiro Futami, Shinichi Toyooka, Masakiyo Sakaguch
  • Organizer: 第81回日本癌学会学術総会