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Role of neutrophil extracellular traps on pathophysiology of diabetes-associated cancer

Research Project

Project/Area Number 23K24411
Project/Area Number (Other) 22H03152 (2022-2023)
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeMulti-year Fund (2024)
Single-year Grants (2022-2023)
Section一般
Review Section Basic Section 55020:Digestive surgery-related
Research InstitutionJichi Medical University

Principal Investigator

SATA NAOHIRO  自治医科大学, 医学部, 教授 (20261977)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 北山 丈二  自治医科大学, 医学部, 教授 (20251308)
山口 博紀  自治医科大学, 医学部, 教授 (20376445)
倉科 憲太郎  自治医科大学, 医学部, 准教授 (70382900)
宮戸 秀世  自治医科大学, 医学部, 准教授 (90813163)
金丸 理人  自治医科大学, 医学部, 助教 (10625544)
井上 賢之  自治医科大学, 医学部, 講師 (80375279)
園田 洋史  自治医科大学, 医学部, 講師 (80770205)
佐田友 藍  自治医科大学, 医学部, 助教 (40528585)
Project Period (FY) 2024-04-01 – 2025-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000)
Fiscal Year 2024: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2023: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
Fiscal Year 2022: ¥7,020,000 (Direct Cost: ¥5,400,000、Indirect Cost: ¥1,620,000)
Keywords糖尿病合併癌 / 好中球細胞外トラップ / 腫瘍関連マクロファージ / 腫瘍浸潤リンパ球 / 多重免疫染色 / メトホルミン / 肝転移 / 腹膜播種 / 糖尿病 / 大腸癌 / 大腸発がん / PAD inhibitor / DNAse / 膵癌 / 転移 / 発がん / 胃癌
Outline of Research at the Start

糖尿病は様々ながんの罹患リスクであり、患者予後にも影響を与える。糖尿病は好中球細胞外トラップ(NETs)を形成しやすい。NETsにはがんの転移を促進する作用があるが、これが糖尿病患者における発癌や転移の病態にどのように関与しているか?については不明である。そこで、本研究では、糖尿病モデルマウスとヒト消化器癌組織を用いて、糖尿病を有する個体におけるNETsの亢進状態が発癌と進展のプロセスにどのような影響を与えているのか?また、抗糖尿病薬がこの現象に如何なる影響を与えているのか?を明らかにし、糖尿病患者における消化器がんの予防と治療における新たな対策法を見出すことを目指す。

Outline of Final Research Achievements

Neutrophils derived from ob/ob mice exhibited significantly enhanced formation of NETs, which facilitated preferential adhesion of YTN16 and markedly promoted their migration. In vivo inoculation of YTN16 significantly increased peritoneal and hepatic metastases in ob/ob mice.these effects were effectively suppressed by daily administration of DNase I or PAD4 inhibitor GSK484. Multiplex immunohistochemistry of human colorectal cancer specimens revealed that NETs were significantly less abundant in patients treated with metformin, whereas CD3(+) and CD8(+) T cell densities were significantly higher. Spatial analysis further demonstrated that CD8(+) T cells were excluded from NET-rich regions and preferentially accumulated in NET-poor areas. These findings suggest that excessive NET formation in diabetic conditions promotes tumor metastases, while metformin and NET-targeting strategies may offer therapeutic benefit by modulating the tumor immunemicroenvironment.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

抗糖尿病薬メトホルミンの抗腫瘍効果の分子機構は未だ十分には解明されていない。本研究では、糖尿病マウスモデルにてNETsの抑制が、肝転移、腹膜転移を抑制する事実を見出した。また、ヒト大腸がん切除標本によりメトホルミンの服用が、NETsを減少し免疫学的微小環境を改善することで予後を改善していることを示唆する知見を得た。糖尿病合併癌患者は、他の患者群とは異なる生物学的特性を示すことが多く、その患者数は今後も増加が予測される。本研究の成果は、こうした患者群に対する新たな予防・治療戦略の構築する上で基盤となり、社会的にも高い意義を有する。

Report

(4 results)
  • 2024 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2023 Annual Research Report
  • 2022 Annual Research Report
  • Research Products

    (24 results)

All 2025 2024 2023 2022

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 4 results) Presentation (18 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Metformin Alters Tumor Immune Microenvironment, Improving the Outcomes of Breast Cancer Patients With Type 2 Diabetes Mellitus.2024

    • Author(s)
      Shiba Satomi、Harao Michiko、Saito Akira、Sakuragi Masako、Kitayama Joji、Sata Naohiro.
    • Journal Title

      Journal of Breast Cancer

      Volume: 27 Issue: 2 Pages: 121-121

    • DOI

      10.4048/jbc.2023.0285

    • Related Report
      2024 Annual Research Report 2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Activated neutrophils inhibit chemotactic migration of activated T lymphocytes to CXCL11 by multiple mechanisms.2023

    • Author(s)
      Tamura Kohei、Miyato Hideyo、Kanamaru Rihito、Sadatomo Ai、Takahashi Kazuya、Ohzawa Hideyuki、Koyanagi Takahiro、Saga Yasushi、Takei Yuji、Fujiwara Hiroyuki、Lefor Alan Kawarai、Sata Naohiro、Kitayama Joji.
    • Journal Title

      Cellular Immunology

      Volume: 384 Pages: 104663-104663

    • DOI

      10.1016/j.cellimm.2023.104663

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Osteopenia Is Associated with Shorter Survival in Patients with Intrahepatic Cholangiocarcinoma.2023

    • Author(s)
      Miki A, Sakuma Y, Watanabe J, Endo K, Sasanuma H, Teratani T, Lefor AK, Kitayama J, Sata N.
    • Journal Title

      Current Oncology

      Volume: 30(2) Issue: 2 Pages: 1860-1868

    • DOI

      10.3390/curroncol30020144

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      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Metformin may improve the outcome of patients with colorectal cancer and type 2 diabetes mellitus partly through effects on neutrophil extracellular traps.2023

    • Author(s)
      Saito A, Koinuma K, Kawashima R, Miyato H, Ohzawa H, Horie H, Yamaguchi H, Kawahira H, Mimura T, Kitayama J, Sata N.
    • Journal Title

      BJC Reports

      Volume: -

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  • [Journal Article] Neutrophil extracellular traps (NETs) reduce the diffusion of doxorubicin which may attenuate its ability to induce apoptosis of ovarian cancer cells2022

    • Author(s)
      Tamura Kohei、Miyato Hideyo、Kanamaru Rihito、Sadatomo Ai、Takahashi Kazuya、Ohzawa Hideyuki、Koyanagi Takahiro、Saga Yasushi、Takei Yuji、Fujiwara Hiroyuki、Lefor Alan Kawarai、Sata Naohiro、Kitayama Joji
    • Journal Title

      Heliyon

      Volume: 8 Issue: 6 Pages: e09730-e09730

    • DOI

      10.1016/j.heliyon.2022.e09730

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      2022 Annual Research Report
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  • [Journal Article] Metformin combined with local irradiation provokes abscopal effects in a murine rectal cancer model2022

    • Author(s)
      Tojo Mineyuki、Miyato Hideyo、Koinuma Koji、Horie Hisanaga、Tsukui Hidenori、Kimura Yuki、Kaneko Yuki、Ohzawa Hideyuki、Yamaguchi Hironori、Yoshimura Kotaro、Lefor Alan Kawarai、Sata Naohiro、Kitayama Joji
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 12 Issue: 1

    • DOI

      10.1038/s41598-022-11236-2

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      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] メトホルミンは腫瘍の微小環境を修飾し、浸潤性膵管癌の予後を改善する2025

    • Author(s)
      高橋 礼; 齋藤 晶; 水津 枝里; 松宮 美沙希; 園田 洋史; 大澤 英之; 宮戸 秀世; 山口 博紀; 佐田 尚宏; 北山 丈二.
    • Organizer
      第58回日本成人病(生活習慣病)学会学術集会
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  • [Presentation] The enhanced formation of neutrophil extracellular traps(NETs) may contribute to peritoneal metastasis in diabetic conditions.2024

    • Author(s)
      Rei Takahashi; Hideyuki Ohzawa; Akira Saito; Yuki Kaneko; Misaki Matsumiya; Kohei Tamura; Yurie Futoh; Kazuya Takahashi; Yuki Kimura; Hirofumi Sonoda; Hideyo Miyado; Naohiro Sata; Joji Kitayama.
    • Organizer
      第22回自治医科大学シンポジウム2024
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  • [Presentation] 治癒切除を受けた膵癌患者の予後に与える抗糖尿病薬の影響2024

    • Author(s)
      高橋 礼; 齋藤 晶; 木村 有希; 青木 裕一; 田口 昌延; 森嶋 計; 宮戸 秀世; 大澤 英之; 遠藤 和洋; 笹沼 英紀; 山口 博紀; 佐久間 康成; 川平 洋; 堀江 久永; 細谷 好則; 味村 俊樹; 北山 丈二; 佐田 尚宏.
    • Organizer
      第124回日本外科学会定期学術集会
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      2024 Annual Research Report
  • [Presentation] メトホルミン内服が根治切除を受けた浸潤性膵管癌の予後に与える影響2024

    • Author(s)
      高橋 礼; 齋藤 晶; 木村 有希; 青木 裕一; 田口昌延; 森嶋 計; 宮戸 秀世; 大澤 英之; 遠藤 和洋; 笹沼 英紀; 山口 博紀; 佐久間 康成; 川平 洋; 堀江 久永; 細谷 好則; 味村 俊樹; 味村 俊樹; 北山 丈二; 佐田 尚宏.
    • Organizer
      第55回日本膵臓学会大会
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      2024 Annual Research Report
  • [Presentation] 糖尿病における好中球細胞外トラップ形成の亢進は胃癌腹膜播種を促進する2024

    • Author(s)
      高橋礼; 大澤 英之; 金子 勇貴; 齋藤 晶; 水津 枝理; 松宮 美沙希; 田村 昂平; 風當 ゆりえ; 園田 洋史; 宮戸 秀世; 山口 博紀; 佐田 尚宏; 北山 丈二.
    • Organizer
      第83回日本癌学会学術総会
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      2024 Annual Research Report
  • [Presentation] 2型糖尿病を伴う大腸癌の腫瘍免疫微小環境(TIME)に対するメトホルミンの効果2024

    • Author(s)
      齋藤 晶; 大澤 英之; 松宮 美沙希; 高橋 礼; 宮戸 秀世; 佐田 尚宏; 山口 博紀; 北山 丈二.
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      第45回癌免疫外科研究会
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      2024 Annual Research Report
  • [Presentation] The enhanced formation of neutrophil extracellular traps (NETs) may contribute to the exacerbation of peritoneal metastasisi in a diabetic host.2024

    • Author(s)
      R. Takahashi; H. Ohzawa; Y. Kaneko; M. Matsumiya; Y. Futoh; K. Tamura; K. Takahashi; Y. Kimura; A. Saito; H. Miyato; N. Sata; J. Kitayama.
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      American Association for Cancer Research 2024
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      2024 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] The enhanced formation of neutrophil extracellular traps (NETs) may contribute to the exacerbation of peritoneal metastasisi in a diabetic host.2024

    • Author(s)
      R. Takahashi, H. Ohzawa, Y. Kaneko, M. Matsumiya, Y. Futoh, K. Tamura, K. Takahashi, Y. Kimura, A. Saito, H. Miyato, N. Sata, J. Kitayama.
    • Organizer
      American Association for Cancer Research 2024
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      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 「外科・消化管・乳腺」 糖尿病とがん2024

    • Author(s)
      北山 丈二, 齋藤 晶, 高橋 礼, 大澤 英之, 宮戸 秀世, 鯉沼 広司, 堀江 久永,佐田 尚宏
    • Organizer
      第57回日本成人病(生活習慣病)学会学術集会
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      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] メトホルミン内服が治癒切除を受けた膵癌の予後に与える影響2024

    • Author(s)
      高橋 礼, 齋藤 晶, 森嶋 計, 笹沼 英紀, 山口 博紀, 佐久間 康成, 川平 洋, 堀江 久永, 細谷 好則, 味村 俊樹, 北山 丈二,佐田 尚宏.
    • Organizer
      第57回日本成人病(生活習慣病)学会学術集会
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] メトホルミンが治癒切除を受けた糖尿病合併膵癌の予後に与える影響2023

    • Author(s)
      齋藤 晶, 森嶋 計, 笹沼 英紀, 山口 博紀, 佐久間 康成, 川平 洋, 堀江 久永, 細谷 好則, 味村 俊樹, 北山 丈二,佐田 尚宏.
    • Organizer
      第54回日本膵臓学会大会
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 糖尿病を有する乳癌患者における術前化学療法の治療効果に関連する因子の検討2023

    • Author(s)
      芝 聡美, 原尾 美智子, 扇原 香澄, 西田 紗季, 福田 貴代, 櫻木 雅子, 水沼 洋文, 北山 丈二,佐田 尚宏.
    • Organizer
      第123回日本外科学会定期学術集会
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 2型糖尿病を伴う大腸癌の癌免疫微小環境におけるメトホルミンの影響2023

    • Author(s)
      齋藤 晶, 大澤 英之, 松宮 美沙希, 高橋 礼, 田村 昂平, 金子 勇貴, 風當 ゆりえ, 川嶋 理恵, 宮戸 秀世, 佐田 尚宏,北山 丈二.
    • Organizer
      第82回日本癌学会学術総会
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  • [Presentation] 抗糖尿病薬メトホルミンは大腸癌組織内好中球を介して患者予後を改善する2023

    • Author(s)
      齋藤 晶, 大澤 英之, 松宮 美沙希, 高橋 礼, 田村 昂平, 金子 勇貴, 風當 ゆりえ, 高橋 和也, 木村 有希, 宮戸 秀世, 佐田 尚宏,北山 丈二.
    • Organizer
      第56回日本成人病(生活習慣病)学会学術集会
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 糖尿病治療薬メトホルミンの腫瘍内好中球細胞外トラップ(NET)に対する影響2022

    • Author(s)
      齋藤 晶, 大澤 英之, 田村 昂平, 金子 勇貴, 風當 ゆりえ, 髙橋 和也, 木村 有希, 東條 峰之, 宮戸 秀世, 佐田 尚宏,北山 丈二
    • Organizer
      第43回癌免疫外科研究会
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 糖尿病治療薬が与える治癒切除を受けた糖尿病合併大腸癌症例の予後解析2022

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      齋藤 晶, 大澤 英之, 田村 昂平, 金子 勇貴, 風當 ゆりえ, 高橋 和也, 木村 有希, 東條 峰之, 宮戸 秀世, 佐田 尚宏,北山 丈二
    • Organizer
      第55回日本成人病(生活習慣病)学会学術集会
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 糖尿病合併大腸癌のがん微小環境における好中球細胞外トラップ(NETs)の意義2022

    • Author(s)
      齋藤 晶, 松宮 美沙希, 高橋 礼,風當 ゆりえ,金子 勇貴,田村 昂平,髙橋 和也,木村 有希,宮戸 秀世,大澤 英之,佐田 尚宏,北山 丈二,
    • Organizer
      第33回日本消化器癌発生学会総会
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Dipeptidyl peptidase-4 inhibitor impairs the outcomes of patients with type 2 diabetes mellitus after curative resection for colorectal cancer2022

    • Author(s)
      Akira Saito, Hideyuki Ohzawa, Yuki Kaneko, Kohei Tamura, Yurie Futoh, Kazuya Takahashi, Yuki Kimura, Mineyuki Tojo, Rie Kawashima, Hideyo Miyato, Naohiro Sata, Joji Kitayama.
    • Organizer
      AACR2022
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2022-04-19   Modified: 2026-01-16  

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