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Impact of Aging and Gut microbiota on Osteoimmunology in Castration-Resistant Prostate Cancer Progression

Research Project

Project/Area Number 23K19665
Research Category

Grant-in-Aid for Research Activity Start-up

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section 0906:Surgery related to the biological and sensory functions and related fields
Research InstitutionAkita University

Principal Investigator

佐藤 博美  秋田大学, 医学部附属病院, 助教 (40846614)

Project Period (FY) 2023-08-31 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥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前立腺癌 / 高脂肪食 / 癌免疫微小環境 / 腸内細菌 / 老化
Outline of Research at the Start

本研究では、「高齢・去勢環境下において食事が腸内細菌叢異常を介して前立腺癌骨転移巣免疫微小環境を変化させ骨転移を増悪させる」と仮説を立て、加齢、食事、腸内細菌、骨免疫微小環境のクロストークから去勢抵抗性前立腺癌骨転移進展の分子生物学的機序解明に迫る。また、腸内細菌叢変化による骨免疫微小環境誘導を証明することで、食事・プロバイオティクスや関連分子阻害による前立腺癌骨転移に対する新規予防・治療の提案につなげる。

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、「高齢・去勢環境下において食事が腸内細菌叢異常を介して前立腺癌骨転移巣免疫微小環境を変化させ骨転移を増悪させる」と仮説を立て、加齢、食事、腸内細菌、骨免疫微小環境のクロストークから去勢抵抗性前立腺癌骨転移進展の分子生物学的機序解明に迫ることを目的とする。本年度は、MyC-CaP細胞を用いた去勢抵抗性前立腺癌骨転移モデルの作成・骨移植手技の確立、IVISによる経時的な腫瘍増大可視化の確認、フローサイトメトリーによる腫瘍周囲への免疫細胞(CD4/CD8、Treg、Th17)浸潤の確認を行った。食事の違いや去勢の有無により骨腫瘍増大に差が見られること、骨腫瘍周囲へのT細胞浸潤とそのソーティングが可能なことを確認した。また、ヒト糞便検体を用いた解析では去勢治療やいくつかの脂肪酸が特定の腸内細菌種増加に関わることを見出した。今後は、本マウスモデルにおいて、食事および加齢による腫瘍増大の差を確認するとともに、腫瘍周囲へのTregを中心とする免疫細胞の浸潤を詳細に評価する。標的となる免疫細胞を同定し、Single cell RNA解析を行い、加えてマウス糞便の網羅的解析により、食事・加齢による前立腺癌骨転移周囲微小環境変化の分子生物学的機序を解明する。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

MyC-CaP細胞を用いた骨転移モデルの作成と手技の確立に想定より時間を要しており、実験計画に多少の遅れが生じていると自己評価している。今後のフローサイトメトリ-や腸内細菌解析に関しては、経験を有しておりスムーズに遂行が可能である。また、ヒト検体(骨腫瘍、糞便)の収集も進んでおり、ヒト検体を用いた解析も行える状況である。

Strategy for Future Research Activity

標的免疫細胞のSingle cell RNA解析より得られた結果を、ヒト前立腺癌細胞やヒト骨芽細胞を用いた実験により検証する。同時に、担癌患者の腫瘍検体、糞便、食事アンケートの解析によりマウス実験で得られた知見をヒト検体でも検証する。また、マウスモデルを用いて魚油食、プロバイオティクス、標的分子の阻害薬による去勢下前立腺癌骨転移の治療実験を行う。既存の免疫チェックポイント阻害薬併用による相乗的な抗腫瘍効果も検討する。

Report

(1 results)
  • 2023 Research-status Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2024 2023

All Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results)

  • [Presentation] ラード食による前立腺癌増悪における腸内細菌と腫瘍浸潤免疫抑制T細胞の影響2024

    • Author(s)
      佐藤博美, 成田伸太郎, 高橋佳子, 石田雅宣, 小林瑞貴, 嘉島相輝, 山本竜平, 奈良健平, 黄明国, 沼倉一幸, 齋藤満, 吉岡年明, 堂前直, 松下慎, 藤田和利, 野々村祝夫, 羽渕友則
    • Organizer
      第33回泌尿器分子・細胞研究会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] Androgen deprivation therapy modifies gut microbial environment in patients with high-risk localized prostate cancer2024

    • Author(s)
      Masanori Ishida, Shintaro Narita, Mizuki Kobayashi, Ryohei Yamamoto, Kazuyuki Numakura, Mitsuru Saito, Yoshiko Takahashi, Hiromi Sato, Yousuke Yamauchi, Shinji Hukuda, Tomonori Habuchi.
    • Organizer
      第111回日本泌尿器科学会総会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] Immune score of tumor-infiltrating CD8+ and FoxP3+ lymphocytes as a novel prognostic biomarker in high-risk localized prostate cancer who underwent radical prostatectomy.2023

    • Author(s)
      Hiromi Sato, Shintaro Narita, Yoshiko Takahashi, Masanori Ishida, Mizuki Kobayashi, Soki Kashima, Ryohei Yamamoto, Taketoshi Nara, Mingguo Huang, Kazuyuki Numakura, Mitsuru Saito, Hiroshi Nanjo, Tomonori Habuchi
    • Organizer
      The 118th Annual Meeting of the American Urological Association
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Lard diet promotes prostate cancer progression through modulating gut microbiota and intratumoral lipid metabolism.2023

    • Author(s)
      Hiromi Sato, Shintaro Narita, Yoshiko Takahashi, Masanori Ishida, Soki Kashima, Ryohei Yamamoto, Taketoshi Nara, Mingguo Huang, Kazuyuki Numakura, Mitsuru Saito, Toshiaki Yoshioka, Tomonori Habuchi
    • Organizer
      The 118th Annual Meeting of the American Urological Association
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Specific gut microbial environment and intratumoral lipid metabolism change in lard diet-induced prostate cancer progression.2023

    • Author(s)
      Hiromi Sato, Shintaro Narita, Yoshiko Takahashi, Masanori Ishida, Soki Kashima, Ryohei Yamamoto, Taketoshi Nara, Mingguo Huang, Kazuyuki Numakura, Mitsuru Saito, Toshiaki Yoshioka, Tomonori Habuchi
    • Organizer
      he 38th Annual European Association of Urology congress
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Impact of tumor-infiltrating CD8+ and FoxP3+ lymphocyte expression in high risk-localized prostate cancer.2023

    • Author(s)
      佐藤博美, 成田伸太郎, 高橋佳子, 石田雅宣, 小林瑞貴, 嘉島相輝, 山本竜平, 奈良健平, 黄明国, 沼倉一幸, 齋藤満, 南條博, 羽渕友則
    • Organizer
      第110回日本泌尿器科学会総会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] Lard diet accelerates prostate cancer progression through tumor infiltrating Treg recruitment by gut microbial changes.2023

    • Author(s)
      佐藤博美, 成田伸太郎, 高橋佳子, 石田雅宣, 小林瑞貴, 嘉島相輝, 山本竜平, 奈良健平, 黄明国, 沼倉一幸, 齋藤満, 吉岡年明, 堂前直, 松下慎, 藤田和利, 野々村祝夫, 羽渕友則
    • Organizer
      第82回日本癌学会総会
    • Related Report
      2023 Research-status Report

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Published: 2023-09-11   Modified: 2024-12-25  

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