2016 Fiscal Year Research-status Report
腫瘍内微小環境におけるマクロファージスカベンジャー受容体CD163の機能解明
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16K10865
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
白石 大偉輔 熊本大学, 医学部附属病院, 医員 (70769512)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤原 章雄 熊本大学, 大学院生命科学研究部(医), 講師 (70452886)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | マクロファージ / 腫瘍 / CD163 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年、マクロファージの活性化機構には、古典的活性化経路（M1）とオルタナティブ活性化経路（M2）が存在することが知られている。M1/M2 マクロファージは、それぞれに表現形質も異なっており、M1マクロファージではTLR2やTLR4に加えCCR2の発現が亢進し、M2マクロファージではCD163やCD204の発現が増強する。しかしながら、これらの表現形質が、それぞれのマクロファージの機能に果たす役割については不明な点が多く、特に、ヘモグロビンスカベンジャー受容体であるCD163のM2マクロファージにおける機能に関しては、ほとんど明らかにされていない。本研究ではM2マクロファージで誘導されるCD163の腫瘍免疫における役割を調べることで、CD163の新たな機能ならびにガン病態への関わりを解明し、将来的に臨床応用可能なマクロファージの活性化制御に基づく新規治療戦略の一助にすることを目的としている。
本年度は肉腫移植モデルマウスにおけるCD163の腫瘍進展に与える影響について評価したところCD163 KOマウスではWTマウスと比較して腫瘍進展が抑制された。また、WTマクロファージおよびCD163KO マクロファージと肉腫細胞株との共培養実験においても、CD163KOマクロファージではWTマクロファージと比較して腫瘍増殖が抑制されたことから、マクロファージのCD163が腫瘍進展に関与していることが明らかとなった。さらに、CD163の腫瘍細胞の生着に与える影響の評価したところCD163 KOマウスではWTマウスと比較して腫瘍の生着が抑制されたことから、マクロファージのCD163は腫瘍形成の初期段階においてガンの病態に関与している可能性が示唆された。
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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
本年度の実験計画における大きな目標としては、マクロファージのCD163の腫瘍増殖・進展に与える影響を評価することであった。本計画の進展度としては、CD163 KOマウスでは肉腫モデルでの腫瘍進展が抑制され、CD163KO マクロファージではマクロファージと腫瘍との直接共培養における腫瘍増殖能が低下したことから、マクロファージのCD163が腫瘍の進展・増殖に関与していることが明らかとなった。また、マクロファージにおけるCD163の発現を抑制し、マクロファージ活性化制御する化合物（Onionin A）が骨肉腫移植モデルマウスにおける皮下腫瘍の進展を有意に抑制し、さらに、Onionin A投与群ではマクロファージの活性化制御のみならず、ミエロイド由来免疫抑制細胞（MDSC）の活性化を抑制することで、ガンにおける抗腫瘍免疫（T細胞の活性化）の低下を抑制していることを明らかにした。このCD163抑制化合物による抗腫瘍作用に関しては学術論文にて報告した。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。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後の研究の推進方策としては、まずは腫瘍（肉腫）細胞の培養上清刺激によるマクロファージのM2活性化（CD163発現）に関与する転写因子であるSTAT3等の活性化を評価することで、それら活性化の違いをWTマクロファージとCD163KOマクロファージにて比較することでCD163がそれら転写因子の活性化に与える影響を解析する。また、皮膚の多段階発ガンモデルにおけるCD163 KOマウスの抗腫瘍免疫能を検討することで、マクロファージのCD163が発ガン過程に及ぼす影響について評価する。具体的には、CD163KOマウスとWTマウスの皮膚にDMBAおよびPMAを数ヶ月間塗布することで誘発した多段階発ガンモデルの生存率を比較する。また、皮膚に形成された腫瘍サイズ（重量）の比較ならびに、腫瘍の肺転移数を比較する。さらに、皮下腫瘍および転移巣におけるマクロファージの活性化状態をマクロファージマーカー（CD68）やマクロファージ活性化マーカー（CD204, CD206, pSTAT1, pSTAT3等）の免疫染色を行うことで評価する。
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| Causes of Carryover |
平成28年熊本地震の影響で、4月から9月にかけて、主に臨床業務を行わなければならず、また、地震の影響で実験施設の不備もあり十分な研究が行えなかったため次年度使用額が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
すでに、地震の被害を受けた機器や施設の復旧も完了しているため、次年度の研究実施にあたって支障はない。
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[Journal Article] Onionin A inhibits ovarian cancer progression by suppressing cancer cell proliferation and the protumour function of macrophages.2016
Author(s)
Tsuboki J, Fujiwara Y, Horlad H, Shiraishi D, Nohara T, Tayama S, Motohara T, Saito Y, Ikeda T, Takaishi K, Tashiro H, Yonemoto Y, Katabuchi H, Takeya M, Komohara Y.
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Journal Title
Sci Rep
Volume: 6
Pages: 29588
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Onionin A, a sulfur-containing compound isolated from onions, impairs tumor development and lung metastasis by inhibiting the protumoral and immunosuppressive functions of myeloid cells.2016
Author(s)
Fujiwara Y, Horlad H, Shiraishi D, Tsuboki J, Kudo R, Ikeda T, Nohara T, Takeya M, Komohara Y.
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Journal Title
Mol Nutr Food Res
Volume: 60
Pages: 2467-2480
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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