肉腫のエクソソームは本当に前転移ニッチを“教育”するのか？

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K10440
• Research Institution: University of Fukui
• Principal Investigator: 松峯 昭彦 福井大学, 学術研究院医学系部門, 教授 (00335118)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 柿本 拓也 三重大学, 医学系研究科, リサーチアソシエイト (50741162)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: エクソソーム / 骨肉腫 / 肉腫 / 予後 / 転移 / 再発

Outline of Annual Research Achievements

近年、がん細胞から放出されるExosomeが、がんの進展・転移に重要な役割を果たしていることが明らかになりつつある。我々は、骨肉腫の肺転移に関わるExosomeの同定とその機能解析を行った。
方法：実験は、マウス骨肉腫細胞株：Dunnと、その高肺転移株：LM8を用いた。①DunnとLM8に対し、PBS（control）、Dunn由来Exosome、LM8由来Exosomeを添加し細胞増殖（MTS assayで評価）、細胞移動能（Boyden Chamberを用いたMigration assayで評価）への影響を調べた。②DunnとLM8から放出されるexosomeの量をタンパクレベルで比較した。③DunnとLM8培養上清由来Exosomal miRNAの発現プロファイルをmicroRNA arrayで網羅的に解析し、qRT-PCRで再現性を確認した。④マウス背部にDunn、LM8を移植し、腫瘍形成後に採取したマウス血清を用いてmiRNAの発現プロファイルをmicroRNA arrayで解析した。⑤LM8で高発現していたmiRNAをDunnに導入し増殖・移動能に関する影響を調べた。
結果：①LM8由来ExosomeはDunn細胞の増殖能と移動能を促進した。②LM8はDunnの約1.7倍量のexosomeを培養液中に放出していた。③Exosomal miRNAの発現解析では、LM8 はDunnと比較して、8種類のmiRNAが4倍以上の発現量を示していた。④LM8で高発現していた、miR-AとmiR-Bは、マウスの血清中exosomeでも約1.5倍高発現していた。⑤miRNAの機能解析において、miR-AはDunnの増殖を促進し、miR-BはDunnの移動能を促進した。
今後、臨床検体で、Exosome中のmiR-A, miR-Bの発現量を検討し、臨床的意義を検討する予定。

Current Status of Research Progress

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

Reason

LM8では、Dunnと比較して、より多量のexosomeを放出すると共に、特定のexosomal miRNAの発現量が増加していることが明らかとなった。我々が同定したexosomal RNAは、autocrineの機序を介してoncogenicに作用し、肺転移能を亢進させていると考えられる。これは、これまでに無い報告であり、新規性に富んだ研究である。
したがって、これまでの本研究課題の進捗状況は順調だと言える。特に、マウスで行った実験系は、マウスだけでなく、人でもほぼ同様のことが起こっていることが、今明らかになりつつあるので、今後の研究の進捗状況によっては、新しい診断ツールとなることが期待できる。

Strategy for Future Research Activity

これまでの研究の進捗は、非常に順調だったと言えるが、今後は大きな困難が予想される。研究代表者の松峯の所属が変わったことが一番大きい。今後、臨床検体を用いた研究を継続するためには、新たに医学系研究倫理審査委員会の承認が必要であり、事務的な手続きが必要となることが、今後のハードルとして予想できる。また、研究環境が激変したため、細胞培養環境の整備や、超遠心のための施設整備、電子顕微鏡の整備など、研究環境の整備が必要となることが予想される。
従って、今後は前任の三重大学と連携を取りながら研究を進め、なるべく無駄のない研究体制を構築することを考えている。
今後、これらの困難を乗り越えて、さらに研究を進めていきたいと考えている。

Causes of Carryover

補助事業の誠実な執行に努めた結果、当初計画より経費の使用が節約できたことにより未使用額が生じた。

Expenditure Plan for Carryover Budget

当該未使用額を次年度に持ち越して追加の試薬・抗体・消耗品等購入する。