治癒を目指すための肺癌幹細胞を利用した次世代肺癌マウスモデルの基礎的臨床的検討

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15H04830
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 木浦 勝行 岡山大学, 大学病院, 教授 (10243502)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大橋 圭明 岡山大学, 大学病院, 助教 (60729193) ; 久保 寿夫 岡山大学, 大学病院, 助教 (90726928)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 肺癌幹細胞 / EGFR肺癌

Outline of Annual Research Achievements

EGFR チロシンキナーゼ阻害薬（TKIs）は、EGFR 変異を有する肺癌に劇的な効果を示すものの、残念ながら根治しえない。またEGFR-TKIs の効果には大きなばらつきがあり、EGFR 変異肺癌がヘテロな集団であることを示唆する。その治療抵抗性、多様性の根源として癌幹細胞の存在が推測されているが、その病態は完全には確立していない。本研究では、１．申請者らのみが保有するEGFR 遺伝子組み換え肺癌マウスモデルから多能性マーカーであるOCT4 遺伝子発現を指標に肺癌幹細胞を検出、２．肺癌幹細胞を同種同所移植し、多分化能/転移能などをin vivo で確認し、ヒト肺癌の病態をより再現する第2 世代ＥＧＦＲ肺癌マウスモデルの樹立 ３．癌幹細胞を次世代シーケンサーで解析、治療標的を探索し、癌幹細胞の根治を目指したin vivopre-clinical trial を行う。ことを目指して実験を行っている。
現在のところ、マウス2型肺胞上皮より発生してくる肺腺癌を、同系統の野生型BL6マウスの皮下、腹腔、微静脈/肺への移植能を確認できている。重要なことに、これらの移植された腫瘍はEGFRシグナルへの依存性を維持しており、EGFR阻害薬が著効する。これらの腫瘍をを、別の個体に複数回の移植継代するin vivo serial transplantationが可能なことも確認した。現在、in vivo継代を繰り返しており転移能を獲得する細胞集団を選択中である。また、薬剤耐性には、癌幹細胞が関与することが推察されている。そのため、これらの新規の肺癌モデルをEGFR阻害薬（ゲフィチニブ）で継続的に治療したところ、ヒトと同様に約1年で、耐性化することを確認した。この耐性化した腫瘍集団に癌幹細胞様の腫瘍が存在するかどうかを検証中である。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

OCT4-GFPマウスモデルとEGFRマウスの交配に時間がかかった。

Strategy for Future Research Activity

新しく樹立されたマウスモデル、耐性腫瘍における癌幹細胞の存在をOCT4などをマーカーに探索していく。

Research Products

• [Journal Article] Triplet therapy with afatinib, cetuximab, and bevacizumab induces deep remission in lung cancer cells harboring EGFR T790M in vivo. (2017)
  • Author(s): Kudo K, Ohashi K, Makimoto G, Higo H, Kato Y, Kayatani H, Kurata Y, Takami Y, Minami D, Ninomiya T, Kubo T, Ichihara E, Sato A, Hotta K, Yoshino T, Tanimoto M, Kiura K.
  • Journal Title: Mol Oncol Volume: Epub Pages: Epub
  • DOI: 10.1002/1878-0261.12063.
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Study about the Efficacy of Metformin to Immune Function in Cancer Patients. (2016)
  • Author(s): Watanabe M, Yamamoto H, Eikawa S, Shien K, Shien T, Soh J, Hotta K, Wada J, Hinotsu S, Fujiwara T, Kiura K, Doihara H, Miyoshi S, Udono H, Toyooka S.
  • Journal Title: Acta Med Okayama. Volume: 70 Pages: 327-30
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Synergistic effect of pacritinib with erlotinib on JAK2-mediated resistance in epidermal gowth factor receptor mutation-positive non-small cell lung Cancer. (2016)
  • Author(s): Ochi N, Isozaki H, Takeyama M, Singer JW, Yamane H, Honda Y, Kiura K, Takigawa N.
  • Journal Title: Exp Cell Res. Volume: 344 Pages: 194-200
  • DOI: 10.1016/j.yexcr.2016.05.008.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Development of a skin rash within the first week and the therapeutic effect in afatinib monotherapy for EGFR-mutant non-small cell lung cancer (NSCLC): Okayama Lung Cancer Study Group experience. (2016)
  • Author(s): Kudo K, Hotta K, Bessho A, Nogami N, Kozuki T, Kuyama S, Inoue K, Harita S, Okada T, Gemba K, Fujii M, Takigawa N, Oda N, Tanimoto M, Kiura K.
  • Journal Title: Cancer Chemother Pharmacol. Volume: 77 Pages: 1005-9
  • DOI: 10.1007/s00280-015-2910-9.
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Abstract 250: Interleukin-6 as potential predictive marker for therapeutic effect of Gefitinib in patients with advanced non-small-cell lung cancer harboring EGFR mutations (2016)
  • Author(s): Tomoki Tamura, Katsuyuki Hotta, Yuka Kato, Takehiro Tanaka, Kouichi Ichimura, Kadoaki Oohashi, Takashi Ninomiya, Toshio Kubo, Eiki Ichihara, Mitsune Tanimoto, Katsuyuki Kiura
  • Organizer: AACR 2016
  • Place of Presentation: Ernest N. Morial Convention Center New Orleans, Louisiana
  • Year and Date: 2016-04-16 – 2016-04-20
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Abstract 5198: Combination effect of anti-VEGFR-2 antibody with erlotinib on EGFR mutant non-small cell lung cancer (2016)
  • Author(s): Hiroe Kayatani, Kadoaki Ohashi, Takeshi Imao, Kenichiro Kudo, Yuka Kato, Takashi Ninomiya, Toshio Kubo, Akiko Sato, Ktsuyuki Hotta, Mitsune Tanimoto, Katsuyuki Kiura
  • Organizer: AACR 2016
  • Place of Presentation: Ernest N. Morial Convention Center New Orleans, Louisiana
  • Year and Date: 2016-04-16 – 2016-04-20
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Abstract 4675: Synergistic effect of pacritinib with erlotinib on JAK2-mediated resistance in epidermal growth factor receptor mutation-positive non-small cell lung cancer (2016)
  • Author(s): Nobuaki Ochi, Hideko Isozaki, Masami Takeyama, Jack W. Singer, Hiromichi Yamane, Yoshihiro Honda, Katsuyuki Kiura, Nagio Takigawa
  • Organizer: AACR 2016
  • Place of Presentation: Ernest N. Morial Convention Center New Orleans, Louisiana
  • Year and Date: 2016-04-16 – 2016-04-20
• [Presentation] Abstract 1889: AXL and EGFR signaling mediate resistance to Crizotinib in non-small cell lung cancer cells harboring the ROS1 fusion gene (2016)
  • Author(s): Yuka Kato, Kadoaki Ohashi, Eiki Ichihara, Shuuta Tomida, Hiroe Kayatani, Kenichiro Kudo, Daisuke Minami, Takashi Ninomiya, Toshio Kubo, Toshiyuki Kozuki, Katsuyuki Hotta, Nagio Takigawa, Mitsune Tanimoto, Katsuyuki Kiura
  • Organizer: AACR 2016
  • Place of Presentation: Ernest N. Morial Convention Center New Orleans, Louisiana
  • Year and Date: 2016-04-16 – 2016-04-20
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Abstract 4667: pCR induced by triplet therapy with low-dose afatinib, cetuximab and bevcizumab in lung cancer cells harboring EGFR T790M (2016)
  • Author(s): AKadoaki Ohashi, Kenichiro Kudo, Eiki Ichihara, Hiroe Kayatani, Hisao Higo, Yuka Kato, Yasuko Kurata, Daisuke Minami, Takashi Ninomiya, Toshio Kubo, Katsuyuki Hotta, Mitsune Tanimoto, Katsuyuki Kiura
  • Organizer: AACR 2016
  • Place of Presentation: Ernest N. Morial Convention Center New Orleans, Louisiana
  • Year and Date: 2016-04-16 – 2016-04-20
  • Int'l Joint Research