2017 Fiscal Year Research-status Report
マクロファージのフェノタイプを制御する環状スルフィド化合物による新規ガン治療戦略
| Project/Area Number |
16K09247
|
|---|
| Research Institution | Kumamoto University |
|---|
Principal Investigator |
藤原 章雄 熊本大学, 大学院生命科学研究部(医), 講師 (70452886)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
哈 斯塔 熊本大学, 大学院生命科学研究部(医), 研究員 (00644840)
白石 大偉輔 熊本大学, 医学部附属病院, 医員 (70769512)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
|
| Keywords | マクロファージ / 環状スルフィド化合物 / ガン |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
近年、マクロファージ（Mac）の活性化機構には、古典的活性化経路（M1）とオルタナティブ活性化経路（M2）が存在する。このMacの活性化の違いは様々な疾患の病態形成や消長と深く関連するため、ガンではMacの活性化状態をM2からM1に転換できればガンの予防や治療への応用できると考えられている。
本年度はMacの活性化状態をM2からM1に制御する天然化合物であるOnionin A（ONA）およびGarlicnin C（GNC）の類似化合物（環状スルフィド化合物）60種のin vitroならびにin vivoにおける効果を検討した。まず、Macにおけるin vitroの評価として、M2マーカーであるCD163の発現にならびにM1/M2サイトカインの分泌に対する作用を検討した。その結果、60種の化合物のうち5種の化合物（SL14, SL20, SL23 SL31, SL47）がCD163の発現をならびにIL-10（M2マーカー）の分泌を顕著に抑制し、IL－12（M1マーカー）の分泌を増加させた。また、これら化合物はMacとガン細胞との共培養実験においてもMacの活性化を制御することでガン細胞の増殖を抑制した。さらに、肉腫LM8移植モデルマウスを用いて評価した結果、SL23およびSL47投与群では有意に皮下腫瘍重量が減少し、腫瘍の肺転移も有意に抑制された。また、ONAに関しては、すでに肉腫細胞移植モデルならびに卵巣癌移植モデルにおける有効性は明らかにしていたため、本年度は卵巣癌移植モデルでの既存の抗腫瘍療法（抗PD-1抗体）との併用効果を検討した。その結果、併用群ではONA単独群や抗PD-1抗体単独群と比較して卵巣癌の進展を抑制し生存期間の延長も認められた。ゆえに、環状スルフィド化合物はMac活性化制御を介した間接的なメカニズムをもつ抗ガン剤として応用できる可能性が強く示唆された。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度の実験計画における大きな目標としては、Onionin A（ONA）およびGarlicnin C（GNC）の類似化合物（環状スルフィド化合物）60種のin vitroならびにin vivoにおける効果の検討とOnionin A（ONA）の既存の抗腫瘍療法（リツキシマブや抗PD-1抗体）との併用効果を評価することであった。本計画の進展度としては、60種の環状スルフィド化合物の中から、M2マーカーであるCD163の発現にならびにM1/M2サイトカインの分泌を指標として、5種の環状スルフィド化合物（SL14, SL20, SL23 SL31, SL47）が顕著なマクロファージ活性化制御作用（M2→M1）を有することが明らかとした。さらに、同定した5種の化合物を高肺転移株であるマウス肉腫LM8の移植モデルマウスに投与したところ、SL23およびSL47の2種の化合物に顕著な皮下腫瘍の進展および肺転移の抑制効果が認められた。本結果については、学術論文を執筆中であり報告予定である。また、卵巣癌移植モデルを用いたマウス実験にて、ONAと既存の抗腫瘍療法（抗PD-1抗体）との併用効果を検討したところ、ONAならびに抗PD-1抗体単独と比較して有意な腫瘍サイズの減少ならびに生存期間の延長が認められた。今後、環状スルフィド構造をもつONA類似化合物として、顕著な腫瘍増殖抑制効果が認められたSL23およびSL47よりもさらに効果の強い候補化合物を同定する目的で、SL23およびSL47の環状スルフィド構造を基本骨格とした新たな誘導体の合成および収集を行っている。ゆえに、本研究はおおむね順調に進展していると考えられる。
|
| Strategy for Future Research Activity |
今後の研究の推進方策としては、まずは候補化合物（SL23およびSL47）の腫瘍移植モデルマウスにおける既存の抗腫瘍療法（リツキシマブや抗PD-1抗体）との併用効果を検討する。具体的には、マウス骨肉腫およびマウス卵巣癌移植モデルマウスに候補化合物（SL23およびSL47）とリツキシマブや抗PD-1抗体を投与し、腫瘍の発育・転移ならびにマウスの生存率を比較する。また、環状スルフィド化合物であるSL23およびSL47をリード化合物とした新たな誘導体の合成ならびに収集を行い、それらの活性評価を繰り返し行う。具体的には、作成・収集した誘導体を用いてin vitroにおけるマクロファージ活性化制御作用を活性化マーカーの発現やサイトカインの分泌を指標に評価する。また、それら誘導体のマウス肉腫およびマウス卵巣癌移植モデルマウスでのin vivoでの評価も行う。そして、本実験で得られた構造活性相関を基に、新規の環状スルフィド構造体を合成・活性評価を行い、将来的にガン治療に応用可能なマクロファージ活性化制御化合物として特許取得を目指す。
|
| Causes of Carryover |
次年度使用額が生じた理由：候補化合物（SL23およびSL47）のヌードマウスを用いたヒト腫瘍移植モデルにおける既存の抗腫瘍療法（リツキシマブや抗PD-1抗体）との併用効果を検討する予定であった。しかしながら、候補化合物（SL23およびSL47）を絞り込むためのスクリニーング化合物60種の合成・収集ならびに、動物実験に使用するSL23およびSL47の必要量を調整するのに時間を要したため本年度は時間的にヌードマウスを用いた検討ができなかった。ゆえに、ヌードマウスを用いたヒト腫瘍移植モデルでのin vivo実験分が次年度使用額として生じた。
使用計画：すでに、必要量の候補化合物の準備・調製ができたため、候補化合物（SL23およびSL47）のヌードマウスを用いたヒト腫瘍移植モデルにおける既存の抗腫瘍療法（リツキシマブや抗PD-1抗体）との併用効果を検討する予定である。
|
-
-
-
-
-
-
-
-
-
[Journal Article] Stat3 inhibitor abrogates the expression of PD-1 ligands on lymphoma cell lines2017
Author(s)
Ma C, Horlad H, Pan C, Yano H, Ohnishi K, Fujiwara Y, Matsuoka M, Lee A, Niidome T, Yamanaka R, Takeya M, Komohara Y
-
Journal Title
Journal of Clinical and Experimental Hematopathology
Volume: 57
Pages: 25
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
-
[Journal Article] Cell adhesion molecule-1 (CADM1) expressed on adult T-cell leukemia/lymphoma cells is not involved in the interaction with macrophages2017
Author(s)
Komohara Y, Ma C, Yano H, Pan C, Horlad H, Saito Y, Ohnishi K, Fujiwara Y, Okuno Y, Nosaka K, Shimosaki S, Morishita K, Matsuoka M, Wakayama T, Takeya M
-
Journal Title
Journal of Clinical and Experimental Hematopathology
Volume: 57
Pages: 15~20
DOI
Peer Reviewed / Open Access
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
[Presentation] Onionin A, a sulfur-containing compound isolated from onions, impairs tumor progression by inhibiting the protumoral functions of macrophages2017
Author(s)
Yukio Fujiwara, Junko Tsuboki, Hasita Horlad, Daisuke Shiraishi, Toshihiro Nohara, Yoshihiro Komohara, Motohiro Takeya
Organizer
Keystone Symposia, Mononuclear Phagocytes in Health, Immune Defense and Disease (D3)
Int'l Joint Research
-
-
