癌細胞選択的破壊「硼素膀胱局所動注＋中性子照射」による新規膀胱温存療法

2017 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 16K11033
• Research Institution: Osaka Medical College
• Principal Investigator: 東 治人 大阪医科大学, 医学部, 教授 (40231914)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 稲元 輝生 大阪医科大学, 医学部, 准教授 (20330087) ; 宮武 伸一 大阪医科大学, 医学部, 特別職務担当教員(教授) (90209916) ; 鈴木 実 京都大学, 原子炉実験所, 教授 (00319724)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 膀胱温存 / 浸潤癌 / BOAI / BNCT

Outline of Annual Research Achievements

A　「膀胱癌細胞特異的親和性を持つ硼素化合物の開発と癌細胞核内移行の確認」 1) 核移行シグナル”NLS”を付加した硼素化合物を、TF、および、PEGでcoatingしたliposome内に包埋。2) UBC抗体付加によって膀胱癌特異的硼素化合物を開発。3) 細胞内導入効率の高いバイオナノカプセル（BNC）にBSH-NLSを封入。
B 「In vitroにおける、膀胱癌細胞親和性硼素化合物の癌細胞選択的核内移行とBNCT治療効果の確認」 1)組織型の異なる膀胱癌細胞株　T24（尿路上皮癌）、および、　UMUC3（腺癌）と、非癌細胞株CRL-2096にそれぞれ膀胱癌細胞親和性硼素化合物を加えて培養し、癌細胞と非癌細胞、および、組織型の異なる癌細胞における細胞内硼素化合物導入率の相違を測定（KUR-BSH定量システムにて測定）。2) 上記癌細胞と非癌細胞にそれぞれ膀胱癌細胞親和性硼素化合物を加えて培養し、中性子を照射することによって癌細胞と非癌細胞におけるBNCT治療による殺細胞効果の違いを確認。
C「マウス膀胱癌モデルを用いたin vivo におけるBOAI-BNCT療法の膀胱癌選択的治療効果の確認」　マウス膀胱癌モデルを用いて通常静脈投与に比較して、バルーン塞栓動注法（BOAI法）による膀胱癌細胞への硼素化合物の取りこみ増加、および、BNCT治療による殺細胞効果の向上を確認。
D 「マウスビジュアル膀胱癌転移モデルを用いた、BNCT療法の治療効果の検討」　1) 膀胱癌細胞株T24のゲノム内にLuciferase発現遺伝子を導入したFSR-T24を作成し、これをマウスに107 ずつ静脈内投与することによって“転移の部位、状態が目で見てわかる、マウスビジュアル膀胱癌転移モデル”を確立した (癌細胞が複性した後にも発光することによって、転移巣をビジュアルで確認できる)。

Current Status of Research Progress

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

Reason

A　「膀胱癌細胞特異的親和性を持つ硼素化合物の開発と癌細胞核内移行の確認」
B 「In vitroにおける、膀胱癌細胞親和性硼素化合物の癌細胞選択的核内移行とBNCT治療効果の確認」
C「マウス膀胱癌モデルを用いたin vivo におけるBOAI-BNCT療法の膀胱癌選択的治療効果の確認」　までの実験成果、進捗状況については昨年すでに報告した。

本年度は、D 「マウスビジュアル膀胱癌転移モデルを用いた、BNCT療法の治療効果の検討」について、研究を進め、以下のような成果を得た　　1) 臨床的に非常に重要な“転移のメカニズムと治療”について、これまで有用な動物モデルがないため研究が進まなかったが、我々は膀胱癌細胞株T24のゲノム内にLuciferase発現遺伝子を導入したFSR-T24を作成し、これをマウスに移植することによって転移の部位、状態が目で見てわかる、マウスビジュアル膀胱癌転移モデルを確立した (癌細胞が複性した後にも発光することによって、転移巣をビジュアルで確認できる)。２、作成方法：ヌードマウスの陰茎背静脈からLuciferase発現遺伝子を導入したFSR-T24を10000000 ずつ静脈内投与する。　腫瘍細胞は約1か月後に肺、肝臓で多発する転移巣を形成し、蛍光発光するため体表からも観察可能である。　N=20　　３、硼素化合物の癌細胞選択的移行の確認：マウスビジュアル膀胱癌転移モデルに硼素化合物を静注投与し、各転移巣における硼素化合物の取り込み状況をKUR-BSH定量システムを用いて定量、また、さらに核内移行を免疫組織染色により確認した。

Strategy for Future Research Activity

E 「ビーグル犬膀胱癌モデルを用いた、BOAI-BNCT療法の有効性と安全性の確認」
１、ビーグル犬膀胱癌モデル：生後6か月のビーグル犬にMethyl-N-nitrosourea(MNU) 50mg/生食20mlを3週間隔で3回膀胱内注入→以後、BBN240mg/dayを週6回連日経口投与
２、BOAI法による硼素化合物投与：①　両側浅大腿動脈アプローチで7Frシースを留置し、Hook型５Frカテーテルを内腸骨動脈に留置後、0.025インチ　ガイドワイヤーを対側上殿動脈に進め、カテーテル交換法で6 Fr 4-lumen balloon catheter(4L-DB　catheter)を挿入する。４L-DB　catheterを標的血管の上・下膀胱動脈がバルーンの間に位置するように留置し、それぞれのバルーンにCO2：1.2mlを注入してバルーンを固定する。②血管造影法（digital subtraction angiography: DSA）を用いた血管造影による確認：　バルーン間のside　holeから注入した造影剤が両側膀胱動脈を経由して腫瘍血管を鮮明に描出すること、腸骨動脈に逆流していないこと、および、両側上殿動脈に流入していないこと、を確認する。③硼素化合物の動脈内投与：　硼素化合物は、4L-DB　catheterのside　holeを介して投与される。硼素化合物700mg/Kgを3-way manifoldを介して左右両側の4L-DB　catheterに均等に配分させ、1時間かけて局所注入する。
３、硼素化合物の癌細胞核内移行の確認：　硼素化合物投与後、膀胱腫瘍部、および、正常粘膜を切除し、ICP-AES、および、KUR施設内における硼素含有定量システムを用いて、腫瘍部、正常粘膜部、それぞれのBSHの取り込み量を定量する。

Research Products

• [Journal Article] Recall features and allorecognition in innate immunity. (2018)
  • Author(s): Uehara H,Minami K, Quante M, Nian Y, Heinbokel T, Azuma H, Khal AE, Tullius SG.
  • Journal Title: Transpl Int. Volume: 31(2) Pages: 6-13
  • DOI: 10.1111/tri.13073.
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Rapamycin Prolongs Graft Survival and Induces CD4+IFN-γ+IL-10+ Regulatory Type 1 Cells in Old Recipient Mice. (2018)
  • Author(s): Quante M,,Heinbokel T, Edtinger K, Minami K, Uehara H, Nian Y, Azuma H, Abdi R, Elkhal A, Tullius SG.
  • Journal Title: Transplantation. Volume: 102(1) Pages: 59-69
  • DOI: doi: 10.1111/tri.13073.
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Mast cells regulate CD4+ T cell differentiation in absence of antigen presentation. (2018)
  • Author(s): H. Uehara,H. Rodriguez Cetina Biefer, T. Heinbokel, V. Camacho, K. Minami, Y. Nian, S. Koduru, R. El Fatimy, I. Ghiran, A. J. Trachtenberg, M. A. de la Fuente, H. Azuma, O. Akbari, S. G. Tullius, A. Vasudevan, A. Elkhal.
  • Journal Title: J. Allergy Clin. Immunol Volume: 1 Pages: Onlain
  • DOI: 10.1016/j.jaci.2018.01.038.
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Remarkable response to fluorouracil, leucovorin, oxaliplatin, and irinotecan therapy in urothelial cancer of the renal pelvis: a case report. (2017)
  • Author(s): Takuya Tsujino,Kiyoshi Takahara, Tomohisa Matsunaga, Yuki Yoshikawa, Tomoaki Takai, Taizo Uchimoto,Kenkichi Saito, Naoki Tanda, Hajime Hirano, Hayahito Nomi, Naokazu Ibuki, Teruo Inamoto ,Haruhito Azuma.
  • Journal Title: J Med Case Rep. Volume: 11(99) Pages: Online Journal
  • DOI: 10.1186/s13256-017-1263-x.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Preoperative Measurement of the Modified Glasgow Prognostic Score Predicts Patient Survival in Non-Metastatic Renal Cell Carcinoma Prior to Nephrectomy. (2017)
  • Author(s): Tsujino T,Komura K, Matsunaga T, Yoshikawa Y, Takai T, Uchimoto T, Saito K, Tanda N, Oide R, Minami K, Uehara H, Jeong SH, Taniguchi K, Hirano H, Nomi H, Ibuki N, Takahara K, Inamoto T, Azuma H.
  • Journal Title: Ann Surg Oncol. Volume: 24(9) Pages: 2787-93
  • DOI: 10.1245/s10434-017-5948-6.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] What has changed in kidney transplantation in small islands in Japan? Experience in our center. (2017)
  • Author(s): Hajime Hirano,Ryoichi Maenosono, Tomohisa Matsunaga, Hirofumi Uehara, Hayahito Nomi,Takuya Tsujino, Naoki Tanda, Kenkichi Saito, Taizo Uchimoto, Naokazu Ibuki, Teruo Inamoto,Yoshihiro Tokeshia, Haruhito Azuma.
  • Journal Title: Renal Replacement Therapy Volume: 3(46) Pages: Online Journal
  • DOI: 10.1186/s41100-017-0127-6
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The systemic inflammation-based Glasgow Prognostic Score as a powerful prognostic factor in patients with upper tract urothelial carcinoma. (2017)
  • Author(s): Inamoto T,Matsuyama H, Sakano S, Ibuki N, Takahara K, Komura K, Takai T, Tsujino T, Yoshikawa Y, Minami K, Nagao K, Inoue R, Azuma H.
  • Journal Title: Oncotarget Volume: 8(68) Pages: 113248-57
  • DOI: 10.18632/oncotarget.22641. eCollection 2017 Dec 22.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The combination of preoperative platelet count and neutrophil lymphocyte ratio as a prognostic indicator in localized renal cell carcinoma. (2017)
  • Author(s): Takuya Tsujino,Kazumasa Komura, Atsushi Ichihashi, Takeshi Tsutsumi,Tomohisa Matsunaga, Yuki Yoshikawa, Ryoichi Maenosono, Kyohei Okita,Tomoaki Takai, Rintaro Oide, Koichiro Minami, Hirofumi Uehara, Kohei Taniguchi, Hajime Hirano, Hayahito Nomi, Naokazu Ibuki, Kiyoshi Takahara,Teruo Inamoto, Haruhito Azuma.
  • Journal Title: Oncotarget Volume: 8 Pages: 110311-25
  • DOI: https://doi.org/10.18632/oncotarget.22688
  • Peer Reviewed
• [Presentation] combination of platelet count and neutrophil to lymphocyte ratio (COP-NLR) for prediction of treatment outcome for patients with localized renal cell carcinoma. (2018)
  • Author(s): Kazumasa Komura,Takuya Tsujino,Naokazu Ibuki,Teruo Inamoto,Haruhito Azuma.
  • Organizer: 2018 Genitourinary Cancers Symposium
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Evaluation of the safety and short term pathological effects of tri-modal therapy in patients with bladder cancer: a multicenter prospective trial. (2018)
  • Author(s): Naokazu Ibuki,Teruo Inamoto, Kazumasa Komura, Kiyoshi Takahara, Hajime Hirano, Hayahito Noumi, Haruhito Azuma.
  • Organizer: EAU 2018
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Aggressive prostate cancer by the loss of male specific histone demethylase ‘KDM5D’. (2018)
  • Author(s): Komura K,Inamoto T, Ibuki N, Sweeney C, Azuma H, Kantoff P.
  • Organizer: EAU 2018
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Decreased Expression of Male Specific Histone Demethylase “KDM5D” is Prognostic for Development of Castration-Resistant Prostate Cancer. (2017)
  • Author(s): Kazumasa Komura,Seong Ho Jeong, Kunihiko Hinohara, Gwo-Shu Mary Lee, Christopher J. Sweeney, Haruhito Azuma, and Philip W. Kantoff.
  • Organizer: AUA 2017 Annual Meeting
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] CD4+IFN-γ+IL-10+ cells facilitate a prolongation of graft survival in old recipient mice treated with Rapamycin. (2017)
  • Author(s): Koichiro Minami,Timm Heinbokel, Markus Quante, Hirofumi Uehara, Abdala Elkhal, Haruhito Azuma, Stefan G. Tullius.
  • Organizer: AUA 2017 Annual Meeting
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] MiR-145 modulates Warburg effect by targeting KLF4/PTB1/PKMs axis in bladder cancer cells. (2017)
  • Author(s): Koichiro Minami,Kohei Taniguchi, Teruo Inamoto, Kiyoshi Takahara, Kazumasa Komura, Tomoaki Takai, Yuki Yoshikawa, Yukihiro Akao, Haruhito Azuma .
  • Organizer: AUA 2017 Annual Meeting
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Risk stratification by means of the biological age related factors better predicts cancer-specific survival than the chronological age in patients with upper tract urothelial carcinoma (UTUC): a multi-institutional database study . (2017)
  • Author(s): Teruo Inamoto,Kiyoshi Takahara, Hideyasu Matsuyama, Kiyohide Fujimoto, Hiroaki Shiina, Shigeru Sakano, Kazuhiro Nagao, Yoshihiro Tatsumi, Hiroaki Yasumoto, Haruhito Azuma, and Nishinihon Uro-Oncology Collaborative Group.
  • Organizer: AUA 2017 Annual Meeting
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Multimodal bladder preservation technique for muscle invasive bladder cancer: results from a prospective trial. (2017)
  • Author(s): Teruo Inamoto,Kiyoshi Takahara, Naokazu Ibuki, Tomoaki Takai, Taizo Uchimoto, Kenkichi Saito, Naoki Tanda, Yuki Yoshikawa, Koichiro Minami, Hajime Hirano, Hayahito Nomi, Haruhito Azuma.
  • Organizer: AUA 2017 Annual Meeting
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Gender-specific differences in cancer-specific survival after nephroureterectomy with bladder cuff for patients with upper tract urothelial carcinoma. (2017)
  • Author(s): Teruo Inamoto,Kiyoshi Takahara, Hideyasu Matsuyama, Kiyohide Fujimoto, Hiroaki Shiina, Shigeru Sakano), Kazuhiro Nagao , Yoshihiro Tatsumi, Hiroaki Yasumoto, Haruhito Azuma, and Nishinihon Uro-Oncology Collaborative Group.
  • Organizer: AUA 2017 Annual Meeting
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] A panel of micro-RNA signature as a tool for predicting survival of patients with urothelial carcinoma of the bladder. (2017)
  • Author(s): Teruo Inamoto,Kiyoshi Takahara, Naokazu Ibuki, Tomoaki Takai, Taizo Uchimoto, Kenkichi Saito, Naoki Tanda, Yuki Yoshikawa, Koichiro Minami, Hajime Hirano, Hayahito Nomi, Haruhito Azuma.
  • Organizer: AUA 2017 Annual Meeting
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] PSA nadir and PSA flare are the predictors of biochemical failure after High-Intensity Focused Ultrasound treatment of localized prostate cancer. (2017)
  • Author(s): Naokazu Ibuk,Teruo Inamoto, Yudai Nishimoto, Kiyoshi Takahara, Toshikazu Watsuji, Haruhito Azuma.
  • Organizer: AUA 2017 Annual Meeting
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Study on safety of elderly living kidney donors - Two cases of the donors older than 80 in our hospital. (2017)
  • Author(s): Hajime Hirano,Ryoici Maenosono, Tomohisa Matsunaga, Hirofumi Uehara, Hayahito Nomi, Atushi Ichihashi, Daisuke Kobayashi, Shyunri Taniguchi, Takeshi Tsutsumi, Takuya Tsujino, Kazumasa Komura, Naokazu Ibuki, Teruo Inamoto, Haruhito Azuma.
  • Organizer: CAST2017
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] OMC-regimen for the purpose of multimodality-bladder preservation therapy for patients with MIBC: a multicenter prospective trial . (2017)
  • Author(s): 稲元 輝生,伊夫貴直和、高原 健、辻野拓也、松永 知久、吉川 勇希、齋藤 賢吉、内本 泰三、反田 直希、平野 一、能見 勇人、山本 和宏、鳴海 善文、東 治人.
  • Organizer: 第105回日本泌尿器科学会総会
• [Presentation] 血液透析併用動注化学療法(BOAI)を用いたOMC-regimen. (2017)
  • Author(s): 稲元 輝生,東 治人
  • Organizer: 第105回日本泌尿器科学会総会
• [Presentation] 腎移植、免疫寛容の誘導に向けて (2017)
  • Author(s): 東 治人
  • Organizer: 第38回日本循環制御医学会総会・学術集会
  • Invited