膠芽腫細胞に対する漢方薬およびその成分の抗腫瘍効果を明らかにする前臨床研究

• Project/Area Number: 24K12252
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 56010:Neurosurgery-related
• Research Institution: Nihon University
• Principal Investigator: 山室 俊 日本大学, 医学部, 助教 (30790886)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 吉野 篤緒 日本大学, 医学部, 教授 (50256848)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2026: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000); Fiscal Year 2025: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
• Keywords: 膠芽腫 / 漢方薬 / 膠芽腫細胞 / 抗腫瘍効果

Outline of Research at the Start

漢方薬のエキスに含まれる成分のいくつかについて、膠芽腫細胞に対する抗腫瘍効果を持つことが明らかにされている。しかし、これらの成分を複数含むエキス、あるいはそれらのエキスから構成される漢方薬に関しては、膠芽腫細胞に対する抗腫瘍効果が殆ど研究されていない。抗腫瘍効果をもつ成分を含むエキスは、膠芽腫細胞に対する抗腫瘍効果を持つことが予想される。また、これらのエキスから調合される漢方薬も、膠芽腫の治療薬として臨床応用できる可能性がある。本研究において、漢方薬ならびに漢方薬を構成するエキスの、膠芽腫細胞に対する抗腫瘍効果をin vitroおよびin vivoの両者で検討する。

Outline of Annual Research Achievements

本研究は、漢方薬（小柴胡湯など）ならびに、その成分（オウゴン、カンゾウ、ニンジン、ハンゲ、タイソウ、サイコ、ショウキョウなど）の膠芽腫細胞に対する抗腫瘍効果を明らかにすることを目的としている。In vitroの実験では、市販の膠芽腫細胞株T98G、U-87MG、U-138MG、U-251MGおよび手術患者検体由来の膠芽腫細胞0222-GSCを使用した。各細胞株に漢方薬の成分をそれぞれ投与し、生存細胞数を計測することで各成分の抗腫瘍効果を評価したところ、オウゴン、ショウキョウ、カンゾウ、ニンジンで生細胞数の有意な減少が認められた。一方で、その他の成分を投与しても生細胞数の減少は認められなかった。続いて、各細胞株に各薬剤を投与した後の各種タンパクの発現をウエスタンブロット法で評価したところ、オウゴンの投与によりアポトーシス関連タンパクおよび分化誘導関連タンパクの発現が増強し、ショウキョウ、カンゾウ、ニンジンの投与によりアポトーシス関連タンパクおよびオートファジー関連タンパクの発現が増強した。これらの結果から、漢方薬の成分には、それぞれに異なった機序を介した膠芽腫細胞に対する抗腫瘍効果があることが分かった。In vitroの実験に続き、in vivoの実験を行った。In vivoの実験では、U-87MGを使用した。U-87MG細胞を免疫不全マウスの脳内に定位的に移植し、マウス膠芽腫モデルを作製した。現在、コントロールのマウス脳腫瘍モデル（U-87MG細胞を脳内に移植したのみで無治療の個体）が28日から35日の間に腫瘍を形成し、死亡することを確認した。今後、マウス脳腫瘍モデルに漢方薬を投与して治療することで、その抗腫瘍効果（生存期間の延長）を評価していく。

Current Status of Research Progress

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

Reason

当該年度において、市販の膠芽腫細胞株T98G、U-87MG、U-138MG、U-251MGおよび手術患者検体由来の膠芽腫細胞0222-GSCの細胞培養系を立ち上げ、順調に継続することができている。本研究で使用する薬剤である漢方薬（小柴胡湯）ならびに、その成分（オウゴン、カンゾウ、ニンジン、ハンゲ、タイソウ、サイコ、ショウキョウなど）についても、全て購入を終え、in vitroの実験において問題なく使用（膠芽腫細胞に投与）することができている。In vitroの実験として、各細胞株に漢方薬の成分をそれぞれ投与した後の生存細胞数を計測し、各成分の抗腫瘍効果を評価することに成功している。また、各細胞株に各薬剤を投与した後の各種タンパクの発現をウエスタンブロット法で評価することもできている。さらに、in vivoの実験にも着手しており、U-87MG細胞を免疫不全マウスの脳内に定位的に移植し、マウス膠芽腫モデルを作製した。現在、コントロールのマウス脳腫瘍モデルが28から35日の間に腫瘍を形成し、死亡することも確認できている。ここまでは、概ね、当初の予定通りの速度で研究を進めることができている。

Strategy for Future Research Activity

現在進行中の研究を、計画通り、今後も進めていく。漢方薬の抗腫瘍効果の機序をより明確にするために、各成分の投与による膠芽腫細胞におけるタンパク発現をより多数の抗体を用いて評価していく。今後は主にin vivoの研究を推進していく。膠芽腫細胞U-87MGを免疫不全マウスに移植するマウス脳腫瘍モデルについては、既に作成ができており、コントロール群が腫瘍死することも確認できている。今後は、マウス脳腫瘍モデルに漢方薬を投与し、コントロール群と生存期間を比較することで、その抗腫瘍効果を評価していく。併せて、摘出した腫瘍検体から病理学的な検索も行っていく。次年度内に、得られた結果をまとめ、学会発表する予定である。