2017 Fiscal Year Research-status Report
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16K10764
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| Research Institution | University of Miyazaki |
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Principal Investigator |
渡邉 孝 宮崎大学, 医学部, 講師 (90573337)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
片桐 千秋 琉球大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (00443664) [Withdrawn]
竹島 秀雄 宮崎大学, 医学部, 教授 (70244134)
石内 勝吾 琉球大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (10312878) [Withdrawn]
横上 聖貴 宮崎大学, 医学部, 准教授 (40284856)
菅原 健一 琉球大学, 医学部附属病院, 講師 (50375573) [Withdrawn]
山下 真治 宮崎大学, 医学部, 助教 (40468046)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 神経膠芽腫 / 分子標的療法 / 遺伝子解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、Aktを介するシグナル伝達経路を標的とした神経膠芽腫に対する多剤併用化学療法を確立することである。本研究では、様々な固形癌に対して臨床試験で使用されている薬剤を用いて、近い将来実用可能な、Aktを標的とした多剤併用分子標的療法の抗腫瘍効果について解析する。
Aktを介するシグナル伝達経路では、AMPA/Aktシグナル伝達経路、PI3K/Akt/mTORCシグナル伝達経路、sonic hedgehog （SHH）シグナル伝達経路が重要視されている。本研究では、神経膠芽腫培養細胞株を用いて、それぞれ独立したシグナル伝達経路を阻害する治療薬を併用し、その抗腫瘍効果を解析する。複数種類のヒト神経膠芽腫細胞株と正常マウス海馬神経培養細胞株に対し、治療薬（AMPA受容体拮抗薬Talampanel 、PI3K阻害薬BKM120（Buparlisib）、PI3K/mTORC阻害薬BEZ235 (Dactolisib) 、Smo阻害薬LDE225 (sonidegib)）を単独または併用投与し、増殖能評価および増殖抑制率の算定、アポトーシス誘導、Akt及びS6Kリン酸化抑制につき解析する。動物実験では、神経膠芽腫マウス脳内移植モデルを用いて、上記治療薬の単独または併用投与を行い、腫瘍成長曲線を用いて抗腫瘍効果を解析し、カプラン・マイヤー法を用いて生存曲線を作成して、治療効果を解析する。また、病理組織学的・免疫組織学的手法により、腫瘍増殖能抑制効果、血管新生抑制効果を解析する。
更に、開頭腫瘍摘出術で得られた腫瘍組織サンプルからRNAを抽出し、RT-PCR法による遺伝子発現解析を行う。特に、Aktシグナル伝達経路と密接に関連する遺伝子（SMO, PTCH, AKT1, PTEN, PIK3CA）について、それらの発現や変異を解析し、治療効果判定の予測因子となり得るか検討する。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究で使用する薬剤（Talampanel、BKM120（Buparlisib）、BEZ235(Dactolisib) 、LDE225 (sonidegib)）の抗腫瘍効果は、標的としているシグナル伝達経路に関与する遺伝子の発現や変異の状態によって変化する可能性がある。したがって、本研究で使用する市販のヒト神経膠芽腫培養細胞株（YKG1、U251 MG、U87MG、T98G、KS1、LN229、LN18、A172）について、PI3K/Akt/mTORCシグナル伝達経路およびSHHシグナル伝達経路に関連する遺伝子発現に関して解析を実施した。
続いて、神経膠芽腫初代培養細胞と開頭摘出術の際に得られた神経膠芽腫組織サンプルについて、PI3K/Akt/mTORCシグナル伝達経路およびSHHシグナル伝達経路に関連する遺伝子発現を解析した。神経膠芽腫初代培養細胞と神経膠芽腫組織サンプルからRNAを抽出し、SMO, PTCH, AKT1, PTEN, PIK3CAの発現や変異について、RT-PCR法による解析を進めている。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究で使用する薬剤は、AMPA受容体拮抗薬Talampanel 、PI3K阻害薬BKM120（Buparlisib）、PI3K/mTORC阻害薬BEZ235(Dactolisib) 、Smo阻害薬であるLDE225 (sonidegib) である。
神経膠芽腫培養細胞に対し、PBS(Control)、Talampanel、BKM120、BEZ235、LDE225各単剤投与、talampanelとBKM120併用投与、talampanelとBEZ235併用投与、talampanelとLDE225併用投与と、talampanel、BEZ235、LDE225の三者併用投与を行って、増殖能、増殖抑制率、アポトーシスにつき解析する。続いて、これらの薬剤投与後の培養細胞からタンパク質を抽出し、Akt (Ser-473, Thr 308)、S6K のリン酸化について解析する。
更に、マウスの脳内にヒト神経膠芽腫細胞を定位的に異種移植し、PBS(Control)、Talampanel、BKM120、BEZ235、LDE225各単剤投与、talampanelとBKM120併用投与、talampanelとBEZ235併用投与、talampanelとLDE225併用投与と、talampanel、BEZ235、LDE225の三者併用投与する。投与を約4週間継続し、各治療群における抗腫瘍効果、治療効果を解析する。治療終了後に摘出したマウス脳組織は、H&E染色及び免疫染色を行って、腫瘍血管増生の程度等について、病理組織学的に解析する。また、Ki-67指数で増殖能を、TUNEL染色でアポトーシスを評価する。更に、Akt (Ser-473, Thr 308)、S6K のリン酸化のレベルについても評価する。
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| Causes of Carryover |
研究が順調に進み予定していた消耗品（物品費）を購入する必要がなくなったため。
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