Analysis for intraperitoneal cancer microenvironment to elucidate the biological mechanism of peritoneal metastasis of gastrointestinal cancer

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15K15193
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 香川 俊輔 岡山大学, 大学病院, 准教授 (00362971)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 吉田 龍一 岡山大学, 大学病院, 助教 (80534768)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 消化器癌 / 腹膜播種 / 抗癌剤抵抗性 / 腫瘍微小環境

Outline of Annual Research Achievements

膵癌と胃癌での腹腔洗浄液の臨床検体においてTelomeScanによる腹腔内の癌細胞の可視化の検出と併存細胞の解析を行った。膵癌症例で通常の細胞診、TelomeScanによる癌細胞検出と、予後への影響を検討した。細胞診陽性症例中にTelomeScan陽性と陰性があり、一方細胞診陰性症例中にもTelomeScan陽性が認められた。症例は少なく追跡期間が短いが、細胞診では陽性-陰性間で予後に差がない一方で、TelomeScan陽性例は陰性例より予後不良であり、追跡期間を延長し観察を継続中である。
膵癌腹腔洗浄液中でのTelomeScan と各種抗体による多重免疫染色による細胞構成解析では膵癌細胞と併存する細胞としてM２タイプのマクロファージが確認された。単球系細胞株をM2分化誘導したマクロファージと膵癌細胞株との共培養実験では抗癌剤への抵抗性が惹起された。膵癌細胞株によるマウス腹膜播種モデルを確立させ、さらに膵癌細胞の腹膜播種へのマクロファージの影響を観察した。マクロファージの同時移植は膵癌細胞の腹膜播種の増大を促進した。さらにマクロファージ同時移植の膵癌腹膜播種マウスではGemcitabineの抗腫瘍効果が減弱し、マクロファージの化学療法抵抗性への関与が示唆された。
胃癌の腹腔洗浄液での研究では腹腔洗浄液でのTelomeScanによる癌細胞検出が有意に予後不良となることが確認された。また胃癌の腹腔内でもマクロファージはM2タイプへの分化傾向が確認された。腹腔内癌細胞の遺伝子解析のため腹腔洗浄液での胃癌細胞の捕捉からDNA抽出を試みたが収量が少なく解析が不可能であった。そこで癌細胞が検出できた検体を培養に移し癌細胞を増殖させた上で、DNA抽出を行ったところ、解析可能な胃癌細胞から十分量のDNAの回収が可能となることが確認され、遺伝子解析が可能となる実験系を確立できた。

Research Products

• [Journal Article] Outcome of Radiation Monotherapy for High-risk Patients with Stage I Esophageal Cancer. (2017)
  • Author(s): Shirakawa Y, Noma K, Maeda N, Tanabe S, Kuroda S, Kagawa S, Katsui K, Katayama N, Kanazawa S, Fujiwara T.
  • Journal Title: Acta medica Okayama Volume: 71 Pages: 127-133
  • DOI: 10.18926/AMO/54981.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Nonexposure laparoscopic and endoscopic cooperative surgery (closed laparoscopic and endoscopic cooperative surgery) for gastric submucosal tumor. (2017)
  • Author(s): Kikuchi S, Nishizaki M, Kuroda S, Tanabe S, Noma K, Kagawa S, Shirakawa Y, Kato H, Okada H, Fujiwara T
  • Journal Title: Gastric cancer Volume: 20 Pages: 553-557
  • DOI: 10.1007/s10120-016-0641-1
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Tumor-specific delivery of biologics by a novel T-cell line HOZOT. (2016)
  • Author(s): Onishi T, Tazawa H, Hashimoto Y, Takeuchi M, Otani T, Nakamura S, Sakurai F, Mizuguchi H, Kishimoto H, Umeda Y, Shirakawa Y, Urata Y, Kagawa S, Fujiwara T
  • Journal Title: Scientific reports Volume: - Pages: -
  • DOI: 10.1038/srep38060.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Training system for laparoscopy-assisted distal gastrectomy. (2016)
  • Author(s): Kuroda S, Kikuchi S, Hori N, Sakamoto S, Kagawa T, Watanabe M, Kubota T, Kuwada K, Ishida M, Kishimoto H, Uno F, Nishizaki M, Kagawa S, Fujiwara T
  • Journal Title: Surgery today Volume: 印刷中 Pages: 印刷中
  • DOI: 10.1007/s00595-016-1439-9
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Double-Flap Technique as an Antireflux Procedure in Esophagogastrostomy after Proximal Gastrectomy. (2016)
  • Author(s): Kuroda S, Nishizaki M, Kikuchi S, Noma K, Tanabe S, Kagawa S, Shirakawa Y, Fujiwara T
  • Journal Title: Journal of the American College of Surgeons Volume: 223 Pages: e7-e13
  • DOI: 10.1016/j.jamcollsurg.2016.04.041.
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Tumor associated macrophages promote malignant phenotypes of disseminated human gastric cancer cells in intraperitoneal cancer immune microenvironment (2017)
  • Author(s): Shuichi Sakamoto, Shunsuke Kagawa, Kazuya Kuwada, Atene Ito, Tetsuya Kagawa, Satoru Kikuchi, Shinji Kuroda, Ryuichi Yoshida, Hiroshi Tazawa, Toshiyoshi Fujiwara
  • Organizer: American Association for Cancer Research, Annual Meeting 2017
  • Place of Presentation: ワシントンDC, 米国
  • Year and Date: 2017-04-01 – 2017-04-05
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 蛍光ウイルスによる腹腔内の腫瘍関連マクロファージと膵癌細胞の関連性の解析 (2016)
  • Author(s): 桑田 和也, 香川 俊輔, 坂本 修一, 渡邉 めぐみ, 香川 哲也, 菊地 覚次, 黒田 新士, 吉田 龍一, 浦田 泰生, 田澤 大, 藤原 俊義
  • Organizer: 第75回 日本癌学会学術総会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市）
  • Year and Date: 2016-10-06 – 2016-10-08
• [Presentation] Virus-guided fluorescent imaging of pancreatic cancer cells in the peritoneal cavity for an insight into roles of tumor-associated macrophage (2016)
  • Author(s): Kazuya Kuwada, Shunsuke Kagawa, Megumi Watanabe, Shuichi Sakamoto, Tetsuya Kagawa, Satoru Kikuchi, Shinji Kuroda, Ryuichi Yoshida, Hiroshi Tazawa and Toshiyoshi Fujiwara.
  • Organizer: The 22nd Annual Meeting of Japan Society of Gene and Cell Therapy
  • Place of Presentation: 虎ノ門ヒルズフォーラム（東京都港区）
  • Year and Date: 2016-07-28 – 2016-07-30
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Intraperitoneal macrophages in patients with gastric cancer are polarized to promote malignant phenotypes of disseminated cancer cells. (2016)
  • Author(s): 渡辺 めぐみ, 香川 俊輔, 桒田 和也, 坂本 修一, 菊地 覚次, 黒田 新士, 岸本 浩行, 西崎 正彦, 田澤 大, 藤原 俊義
  • Organizer: 第71回 日本消化器外科学会
  • Place of Presentation: あわぎんホール（徳島県徳島市）
  • Year and Date: 2016-07-14 – 2016-07-16
• [Presentation] Clinical implications of fluorescence-emitting virus guided peritoneal cytology in gastrointestinal cancer. (2016)
  • Author(s): Kagawa S, Watanabe M, Kuwata K, Sakamoto S, Shigeyasu K, Tazawa H, Kuroda S, Kikuchi S, Yoshida R, Nishizaki M, Kishimoto H, Nagasaka T, Fujiwara T.
  • Organizer: The 19th International Congress of Cytology: ICC2016
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市）
  • Year and Date: 2016-05-28 – 2016-06-01
  • Int'l Joint Research / Invited