臨床プロテオミクスとケミカルバイオロジーに基づいた進行卵巣癌の新規治療戦略の開発

• Project/Area Number: 23K19653
• Research Category: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: 0906:Surgery related to the biological and sensory functions and related fields
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 伊吉 祥平 名古屋大学, 高等研究院(医), 特任助教 (90980566)
• Project Period (FY): 2023-08-31 – 2025-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000); Fiscal Year 2024: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
• Keywords: 卵巣癌 / 腹膜播種 / 脂肪組織 / 腹水 / 脂肪細胞 / プロテオミクス / ケミカルバイオロジー

Outline of Research at the Start

本研究課題では、腹腔内において脂肪組織と悪性腹水が織りなす卵巣癌促進的土壌としての腹腔内エコシステムの本質に迫り、その治療標的化を目指す。具体的には新規超耐光性脂肪滴蛍光プローブと脂肪細胞モデルを用いた定量的な脂肪細胞脱分化評価システムを構築し、このアッセイ系により脱分化プロセスを抑制する候補物質を大規模化合物ライブラリーから探索する。更に、卵巣癌患者由来腹水の大規模コホートプロテオミクス解析から得られた知見に基づき、腹腔内への補体活性化阻害剤の投与が腹腔内微小環境改善に寄与する可能性についても検討を行う。

Outline of Annual Research Achievements

腹膜播種を伴う進行卵巣癌の難治性克服には、卵巣癌細胞（種）だけではなく癌促進的に働く腹膜微小環境（土壌）を一体として捉えた新たな治療戦略を確立する必要がある。申請者はこれまでに腹膜播種微小環境における脂肪細胞と卵巣癌細胞のクロストークに着目し、大網脂肪細胞の脱分化という播種の進展に寄与する新たな分子メカニズムを解明した。この知見をもとに本研究課題では、腹腔内において脂肪組織と悪性腹水が織りなす卵巣癌促進的土壌としての腹腔内エコシステムの本質に迫り、その治療標的化を目指す。具体的には新規超耐光性脂肪滴蛍光プローブとマウス胎児線維芽細胞（3T3-L1）由来脂肪細胞モデルを用いた定量的な脱分化評価システムを構築し、このアッセイ系により脂肪細胞脱分化を抑制する候補物質を既存の承認薬を含んだ大規模化合物ライブラリーから探索する。
脂肪組織をターゲットとした戦略では、悪性腹水によって促進される癌親和的な大網脂肪細胞由来線維芽細胞(omental adipocyte-derived fibroblast; O-ADF)の生成を阻害する物質のスクリーニングを行うべく、新規超耐光性脂肪滴蛍光プローブを用いたアッセイ系を構築することに成功した。このアッセイ系を用いて小分子化合物ライブラリースクリーニングを現在実施中である。
腹水をターゲットとした戦略では、卵巣癌悪性腹水の大規模プロテオミクス解析の結果新たに得られた3つの腹水分子型サブタイプと新規予後マーカーの同定という成果を踏まえ、予後への相関が示唆された分子のリコンビナントタンパク質を用いて、機能解析実験を現在行った。
これらの成果を踏まえ、卵巣癌の腹膜播種による進展のより詳細なプロセス解明と腹膜環境の正常化を目指した研究基盤の確立を今後目指す。

Current Status of Research Progress

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

Reason

本年度の研究により、以下の内容に関する成果を挙げることができたと考える。
脂肪組織及び脂肪細胞をターゲットとした進行卵巣癌の治療戦略では、悪性腹水による大網脂肪細胞の脱分化促進過程を追跡することが、腹水による脂肪細胞への影響をより詳細に解明するために必要となるのみならず、その阻害を通した新規治療戦略の立案を行うための阻害剤スクリーニングに必須となる。名古屋大学トランスフォーマティブ生命分子研究所(ITbM)の研究グループと共同で新規超耐光性脂肪滴蛍光プローブを開発し、これを用いた卵巣癌細胞との長時間直接共培養タイムラプスイメージングに成功した。
また腹水をターゲットとした治療戦略においては、これまでに高悪性度漿液性卵巣癌（HGSOC）91例から採取した患者由来腹水を用いて、大規模プロテオミクス解析を行い、3つの異なる分子型サブグループを同定するとともに、予後に関連するバイオマーカー分子を同定している。本年度は、この結果を発展させ、予後と強く相関するタンパク質Aのin vitroでの機能解析実験と、リコンビナントタンパク質Aを用いた腹腔内環境の改変を試みている。大網手術検体から得られるヒト腹膜中皮細胞に、卵巣癌患者由来腹水中にも高い濃度で存在することが知られているTGF-bを添加すると、中皮-間葉転換が誘導され、卵巣癌細胞の接着及び増殖が亢進することが知られている。蛍光標識した卵巣癌細胞株(Ov-90-GFP)を用い癌細胞接着実験の結果から、リコンビナントタンパク質Aによって中皮細胞への卵巣癌細胞の接着が抑制されることを見出した。具体的な分子メカニズムについては、現在オミクス解析により分析中である。これらの結果は腹膜播種を伴う進行卵巣癌に対する新規治療法の開発に示唆を与えるものである。今後、卵巣癌実験モデル動物を使用した検証実験を行い、順次論文作成を行うべく準備をしている。

Strategy for Future Research Activity

これまでに得られている基礎的データをもとに、in vivo実験に力を入れて研究を推進していく。具体的にはマウスの卵巣癌腹膜播種モデルを用いて、腹腔内環境の改善に寄与すると思われる腹水中の候補タンパク質や、脂肪細胞脱分化阻害剤のスクリーニング実験におけるヒット化合物を用いて、これらをモデルマウスに投与することで、卵巣癌の進展抑止作用の有無や毒性の評価などを行う予定である。これらの研究推進を通して、本研究課題の目的である腹腔内エコシステムにおける卵巣癌細胞の悪性化プロセスの解明と腹膜環境の正常化を目指した研究基盤の確立を目指す。

Research Products

• [Int'l Joint Research] University of Freiburg(ドイツ)
• [Journal Article] Chondroitin Sulfate Proteoglycan 4 Provides New Treatment Approach to Preventing Peritoneal Dissemination in Ovarian Cancer (2024)
  • Author(s): Kaname Uno, Yoshihiro Koya, Masato Yoshihara, Shohei Iyoshi, Kazuhisa Kitami, Mai Sugiyama, Emiri Miyamoto, Kazumasa Mogi, Hiroki Fujimoto, Yoshihiko Yamakita, Xinhui Wang, Akihiro Nawa, Hiroaki Kajiyama
  • Journal Title: International Journal of Molecular Sciences Volume: 25 Issue: 3 Pages: 1626-1626
  • DOI: 10.3390/ijms25031626
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Tumor-associated fibrosis: a unique mechanism promoting ovarian cancer metastasis and peritoneal dissemination (2024)
  • Author(s): Fujimoto Hiroki、Yoshihara Masato、Rodgers Raymond、Iyoshi Shohei、Mogi Kazumasa、Miyamoto Emiri、Hayakawa Sae、Hayashi Maia、Nomura Satoshi、Kitami Kazuhisa、Uno Kaname、Sugiyama Mai、Koya Yoshihiro、Yamakita Yoshihiko、Nawa Akihiro、Enomoto Atsushi、Ricciardelli Carmela、Kajiyama Hiroaki
  • Journal Title: Cancer and Metastasis Reviews Volume: - Issue: 3 Pages: 1037-1053
  • DOI: 10.1007/s10555-024-10169-8
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] 増大特集 代謝 Ⅲ.代謝とがん 肥満と卵巣がん (2023)
  • Author(s): 伊吉 祥平、吉原 雅人、梶山 広明
  • Journal Title: 生体の科学 Volume: 74 Issue: 5 Pages: 458-459
  • DOI: 10.11477/mf.2425201752
  • ISSN: 0370-9531, 1883-5503
  • Year and Date: 2023-10-15
• [Journal Article] 9-oxo-ODAs suppresses the proliferation of human cervical cancer cells through the inhibition of CDKs and HPV oncoproteins (2023)
  • Author(s): Mogi Kazumasa、Koya Yoshihiro、Yoshihara Masato、Sugiyama Mai、Miki Rika、Miyamoto Emiri、Fujimoto Hiroki、Kitami Kazuhisa、Iyoshi Shohei、Tano Sho、Uno Kaname、Tamauchi Satoshi、Yokoi Akira、Shimizu Yusuke、Ikeda Yoshiki、Yoshikawa Nobuhisa、Niimi Kaoru、Kajiyama Hiroaki
  • Journal Title: Scientific Reports Volume: 13 Issue: 1 Pages: 19208-19208
  • DOI: 10.1038/s41598-023-44365-3
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Ovarian cancer: Novel mechanisms and therapeutic targets regarding the microenvironment in the abdominal cavity (2023)
  • Author(s): Masato Yoshihara, Shohei Iyoshi, Kazumasa Mogi, Kaname Uno, Hiroki Fujimoto, Emiri Miyamoto, Satoshi Nomura, Kazuhisa Kitami, Hiroaki Kajiyama
  • Journal Title: The journal of Obstetrics and Gynaecology Research Volume: 49 Issue: 11 Pages: 2620-2628
  • DOI: 10.1111/jog.15756
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Presentation] The Role of Tumor-Associated Fibrosis in the Aggressiveness of Ovarian Cancer (2024)
  • Author(s): Masato Yoshihara, Shohei Iyoshi, Hiroki Fujimoto, Emiri Miyamoto, Kaname Uno, Kazumasa Mogi, Mai Sugiyama, Yoshihiro Koya, Kazuhisa Kitami, Akihiro Nawa, and Hiroaki Kajiyama
  • Organizer: 第82回日本癌学会
• [Presentation] Large scale proteomics of malignant ascites in ovarian cancer reveals distinct subgroups and prognostic biomarkers (2023)
  • Author(s): Shohei Iyoshi, Dreyer Tobias, Masato Yoshihara, Yoshihiko Yamakita, Magdolen Viktor, Hiroaki Kajiyama, Schilling Oliver
  • Organizer: 第82回日本癌学会学術総会
• [Presentation] 卵巣癌における腹水量の治療予後に対する影響：大規模コホートを用いた多施設共同研究 (2023)
  • Author(s): 伊吉祥平、木村真梨子、吉原雅人、宮本絵美里、茂木 一将、宇野枢、藤本裕基、芳川 修久、梶山 広明
  • Organizer: 第61回日本癌治療学会学術集会
• [Presentation] 子宮温存手術がI期卵巣性索間質性腫瘍の予後に与える影響 (2023)
  • Author(s): 伊吉祥平、吉原雅人、宮本絵美里、茂木一将、藤本裕基、宇野枢、北見和久、芳川修久、梶山広明
  • Organizer: 第14回日本がん・生殖医療学会学術集会
• [Presentation] Large scale proteome profiling of malignant ascites in ovarian cancer reveals distinct proteomic subgroups and prognostic biomarker candidates (2023)
  • Author(s): Shohei Iyoshi, Tobias Dreyer, Masato Yoshihara, Yoshihiko Yamakita, Yoshihiro Koya, Mai Sugiyama, Akihiro Nawa, Viktor Magdolen, Oliver Schilling, Hiroaki Kajiyama
  • Organizer: 第75回日本産科婦人科学会学術講演会
• [Presentation] 卵巣癌腹水の大規模プロテオミクス解析による悪性腹水分子型サブタイプのプロファイリングと予後マーカーの探索 (2023)
  • Author(s): 伊吉祥平
  • Organizer: 第5回日本メディカルAI学会学術集会
• [Presentation] Impact of obesity and the role of dedifferentiated adipocytes upon peritoneal metastasis of ovarian cancer (2023)
  • Author(s): Shohei Iyoshi
  • Organizer: 8th Biennial Meeting of Asian Society of Gynecologic Oncology (ASGO 2023)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Meflin-positive cancer-associated fibroblasts exhibit anti-tumor effect in advanced ovarian cancer through regulation of inhibition of peritoneal dissemination (2023)
  • Author(s): 宮本絵美里、吉原雅人、杉山麻衣、小屋美博、山北由彦、藤本裕基、伊吉祥平、茂木一将、宇野枢、田野翔、北見和久、梶山広明
  • Organizer: 第75回日本産科婦人科学会学術集会
• [Presentation] AYA世代卵巣癌患者の予後因子の検討：傾向スコアマッチング法を用いた後方視的多施設共同研究 (2023)
  • Author(s): 宮本絵美里、吉原雅人、藤本裕基、伊吉祥平、茂木一将、宇野枢、北見和久、芳川修久、梶山広明
  • Organizer: 第65回日本婦人科腫瘍学会学術講演会
• [Presentation] Nerve growth factor receptor (NGFR) contributes progression of ovarian cancer through promoting proliferation and invasion (2023)
  • Author(s): 宮本絵美里、吉原雅人、杉山麻衣、小屋美博、山北由彦、藤本裕基、伊吉祥平、茂木一将、宇野枢、北見和久、那波明宏、梶山広明
  • Organizer: 第82回日本癌学会
• [Presentation] 進行卵巣癌におけるMeflin陽性cancer associated fibroblasts(CAFs)が腫瘍進展・生命予後に与える影響 (2023)
  • Author(s): 宮本絵美里、吉原雅人、杉山麻衣、小屋美博、山北由彦、藤本裕基、伊吉祥平、茂木一将、宇野枢、田野翔、北見和久、梶山広明
  • Organizer: 日本臨床分子形態学会第55回総会・学術集会
• [Presentation] Factors affecting the long-term prognosis of patients in the AYA generation with epithelial ovarian cancer: a multicenter propensity score matching analysis (2023)
  • Author(s): 宮本絵美里、吉原雅人、藤本裕基、伊吉祥平、茂木一将、宇野枢、北見和久、芳川修久、梶山広明
  • Organizer: 第61回日本癌治療学会学術集会
• [Presentation] Nerve growth factor receptor (NGFR)は増殖、浸潤の促進を介して卵巣癌悪性化に寄与する (2023)
  • Author(s): 宮本絵美里、小屋美博、吉原雅人、杉山麻衣、藤本裕基、伊吉祥平、茂木一将、宇野枢、北見和久、那波明宏、梶山広明
  • Organizer: 第22回日本婦人科がん分子標的研究会
• [Presentation] The prognostic impact of limited-staging surgery in patients with stage IA epithelial ovarian cancer: A multi-center study with a propensity score-adjusted analysis. (2023)
  • Author(s): Emiri Miyamoto, Hironori Suzuki, Masato Yoshihara, Shohei Iyoshi, Kazumasa Mogi, Kaname Uno, Hiroki Fujimoto, Kazuhisa Kitami, Sho Tano, Ryo Emoto, Shigeyuki Matsui, Hiroaki Kajiyama
  • Organizer: IGCS 2023 Annual Meeting
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 卵巣癌における神経成長受容体NGFR発現は浸潤能・増殖能の亢進を介して悪性形質の獲得と予後不良性に関連する. (2023)
  • Author(s): 小屋美博, 宮本絵美里, 杉山麻衣, 吉原雅人, 伊吉祥平, 北見和久, 宇野枢, 茂木一将, 藤本裕基, 山下守, 那波明宏, 梶山広明
  • Organizer: 第75回日本産科婦人科学会学術集会
• [Presentation] アポトーシスを起こした卵巣癌細胞を貪食した癌関連中皮細胞が宿主抗腫瘍免疫を抑制する可能性 (2023)
  • Author(s): 小屋美博, 北見和久, 吉原雅人, 杉山麻衣, 宇野枢, 茂木一将, 伊吉祥平, 藤本裕基, 宮本絵美里, 那波明宏, 梶山広明
  • Organizer: 第82回日本癌学会
• [Presentation] Who are the long-term survivors of recurrent ovarian carcinoma?; a large-scale retrospective analysis of a multicenter study (2023)
  • Author(s): Masato Yoshihara, Emiri Miyamoto, Kazumasa Mogi, Shohei Iyoshi, Hiroki Fujimoto, Kaname Uno, Kazuhisa Kitami, Sho Tano, Nobuhisa Yoshikawa, Hiroaki Kajiyama
  • Organizer: 第75回日本産科婦人科学会学術集会
• [Presentation] Identification of LRRN4 as a potential marker for non-activated mesothelial cells in the peritoneal cavity (2023)
  • Author(s): Kazuhisa Fujita, Masato Yoshihara, Mai Sugiyama, Yoshihiko Yamakita, Yoshihiro Koya3 Kazuhisa Kitami, Shohei Iyoshi, Kazumasa Mogi, Kaname Uno, Hiroki Fujimoto, Emiri Miyamoto, Kiyosumi Shibata, Hiroaki Kajiyama
  • Organizer: 第75回日本産科婦人科学会学術集会
• [Presentation] 上皮性卵巣癌における腹水量の治療予後に対する影響: 大規模コホートを用いた多施設共同研究 (2023)
  • Author(s): 木村真梨子、吉原雅人、宮本絵美里、茂木一将、伊吉祥平、宇野枢、藤本裕基、芳川修久、梶山広明
  • Organizer: 第65回日本婦人科腫瘍学会学術講演会
• [Presentation] 卵巣癌再発後生存に対する妊孕性温存手術の影響：傾向スコア逆数重み付け法による後方視的解析 (2023)
  • Author(s): 吉原雅人、宮本絵美里、茂木一将、藤本裕基、伊吉祥平、北見和久、宇野枢、梶山広明
  • Organizer: JSAWI 第24回シンポジウム
• [Presentation] The Role of Tumor-Associated Fibrosis in the Aggressiveness of Ovarian Cancer (2023)
  • Author(s): Masato Yoshihara, Shohei Iyoshi, Hiroki Fujimoto, Emiri Miyamoto, Kaname Uno, Kazumasa Mogi, Mai Sugiyama, Yoshihiro Koya, Kazuhisa Kitami, Akihiro Nawa, and Hiroaki Kajiyama
  • Organizer: JSAWI 第24回シンポジウム
• [Presentation] 進行卵巣癌腹膜播種の病勢制御を目指した腫瘍随伴性線維化機構の解明に関する研究 (2023)
  • Author(s): Masato Yoshihara, Shohei Iyoshi, Hiroki Fujimoto, Emiri Miyamoto, Kaname Uno, Kazumasa Mogi, Mai Sugiyama, Yoshihiro Koya, Kazuhisa Kitami, Akihiro Nawa, and Hiroaki Kajiyama
  • Organizer: 第61回日本癌治療学会学術集会
  • Invited
• [Presentation] I 期上皮性卵巣癌患者の再発後生存に対する妊孕性温存術の影響 (2023)
  • Author(s): 吉原雅人、茂木一将、宮本絵美里、伊吉祥平、宇野枢、藤本裕基、吉田康将、玉内学志、清水裕介、横井 暁、池田芳紀、芳川修久、新美 薫、梶山広明
  • Organizer: 第144回東海産科婦人科学会
• [Presentation] CAMs as a source of intratumoral vessels are potential therapeutic targets for ovarian cancer (2023)
  • Author(s): Kazumasa Mogi, Toshiaki Taniguchi, Masato Yoshihara, Emiri Miyamoto, Hiroki Fujimoto, Shohei Iyoshi, Kaname Uno, Kazuhisa Kitami, Mai Sugiyama, Yoshihiro Koya, Hiroyuki Tomita, Akihiro Nawa, Hiroaki Kajiyama
  • Organizer: 第82回日本癌学会学術総会
• [Presentation] Histology-specific long-term oncologic outcomes in patients with epithelial ovarian cancer who underwent complete tumor resection (2023)
  • Author(s): Kazumasa Mogi, Masato Yoshihara, Ryo Emoto, Emiri Miyamoto, Hiroki Fujimoto, Kaname Uno, Shohei Iyoshi, Satoshi Tamauchi, Yusuke Shimizu, Akira Yokoi, Yoshiki Ikeda, Nobuhisa Yoshikawa, Kaoru Niimi, Shigeyuki Matsui, Hiroaki Kajiyama
  • Organizer: 第61回日本癌治療学会学術集会
• [Presentation] Single-cell analysis reveals the diversity of cancer-associated mesothelial cells in the peritoneal dissemination (2023)
  • Author(s): Kazumasa Mogi, Masato Yoshihara, Emiri Miyamoto, Hiroki Fujimoto, Kaname Uno, Shohei Iyoshi, Kazuhisa Kitami, Mai Sugiyama, Yoshihiro Koya,Yoshihiko Yamakita, Akihiro Nawa, Hiroaki Kajiyama
  • Organizer: 第75回日本産科婦人科学会学術集会
• [Presentation] 卵巣癌微小環境における脂肪-中皮細胞と癌細胞接着 (2023)
  • Author(s): 茂木一将、吉原雅人、宮本絵美里、藤本裕基、宇野枢、伊吉祥平、玉内学志、横井暁、池田芳紀、清水裕介、新美薫、芳川修久、杉山麻衣、山北由彦、小屋美博、那波明宏、梶山広明
  • Organizer: 第28回日本病態プロテアーゼ学会学術集会
• [Presentation] 脂肪-中皮細胞を標的とした卵巣癌腹膜播種治療の開発 (2023)
  • Author(s): 茂木一将、吉原雅人、宮本絵美里、藤本裕基、宇野枢、伊吉祥平、杉山麻衣、山北由彦、小屋美博、那波明宏、梶山広明
  • Organizer: 第22回日本婦人科がん分子標的研究会
• [Presentation] リアルワールドデータからみる卵巣癌化学療法の変遷と維持療法の影響 (2023)
  • Author(s): 茂木一将、吉原雅人、宮本絵美里、藤本裕基、伊吉祥平、宇野枢、玉内学志、横井暁、清水裕介、池田芳紀、芳川修久、新美薫、梶山広明
  • Organizer: 第65回日本婦人科腫瘍学会学術講演会