循環腫瘍血管内皮細胞による前転移ニッチ形成

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 16K20554
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 間石 奈湖 北海道大学, 遺伝子病制御研究所, 助教 (00632423)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 腫瘍血管新生 / 腫瘍血管内皮細胞 / 転移

Outline of Annual Research Achievements

がんの転移に先立ち，転移先臓器においてがん細胞が転移しやすい環境（前転移ニッチ）が形成されることが報告されている．前転移ニッチ形成には，がん細胞が産生する因子や，がん間質を構成する線維芽細胞，骨髄由来細胞などが関与するという報告がある．一方で，腫瘍血管を裏打ちする腫瘍血管内皮細胞は，循環腫瘍血管内皮細胞として血液中に循環していることが知られている．本研究では，これまで得られてきた腫瘍血管内皮細胞の異常性に関する知見をふまえ，循環腫瘍血管内皮細胞が転移に関与する可能性についての検討とそのメカニズムの解明を行い，新たな視点からがん転移の制御を目指す．はじめに，研究に用いる腫瘍血管内皮細胞を磁気ビーズ細胞分離法ならびにフローサイトメトリーにより分離・培養した．正常コントロールとして同系の非担癌マウスの正常組織から正常血管内皮細胞を分離した．分離した血管内皮の特性解析は，PCR法とフローサイトメトリーにより，血管内皮マーカーを発現し，他細胞の混入がないことを確認した．次に，in vivo実験においてホストの細胞との区別化するため，分離培養した各血管内皮細胞にGFP遺伝子およびLuciferase遺伝子を導入した．それらの細胞をマウスの尾静脈から注入したところ，腫瘍血管内皮細胞においてのみ肺への生着が認められた．そこで，腫瘍血管内皮細胞が原発巣から転移先臓器に飛んで生着するかどうかを評価するため，GFPマウスの皮膚移植モデルを用いて検討を進めた．GFPマウスの皮膚を野生型WTマウスに移植し，皮膚生着後にその皮下に腫瘍細胞を移植した．形成された腫瘍内の血管には，GFPマウス皮膚由来の血管（GFP＋EC）が存在すると想定されたが，免疫反応が惹起されて組織内にネクローシス領域が多く観察された．現在，移植モデルをさらに検討しているところである．

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

血管内皮細胞の分離培養，特性解析ならびにレンチウイルスベクターを用いた遺伝子導入については，当初の計画通り進めることができた．マウス皮膚移植モデルの樹立に時間を要していることから遅れが生じた．

Strategy for Future Research Activity

マウス移植モデルを樹立後，循環腫瘍血管内皮細胞のin vivoにおける検出と，それらが転移に関与する分子メカニズムを解明する．さらにそれらの分子を阻害したときの転移抑制効果についても検討する予定である．

Causes of Carryover

マウス移植モデルの樹立に時間を要したたため

Expenditure Plan for Carryover Budget

移植モデルはすでに随時進めており，消耗品に使用する予定である．

Research Products

• [Journal Article] Aneuploidy of murine immortalized endothelial cell line, MS1 (2017)
  • Author(s): Hida K., Maishi N., Dorcas Akuba-Muhyia Annan, Kondoh M., Hojo T., Umma Habiba, Ohga N., Ishikawa K, Sato M., Torii C., Yanagiya M., Morimoto M., Hida Y., Shindoh M.
  • Journal Title: J Oral Biosci Volume: 59 Pages: 50-54
  • DOI: http://doi.org/10.1016/j.job.2016.10.004
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] 腫瘍血管・腫瘍血管内皮細胞の特徴とその分子機構 (2016)
  • Author(s): 間石奈湖，樋田京子
  • Journal Title: 医学のあゆみ Volume: 258(1) Pages: 11-14
• [Journal Article] Tumor Angiogenesis-Characteristics of Tumor Endothelial Cells (2016)
  • Author(s): Hida K., Maishi N., Torii C., Hida Y.
  • Journal Title: Int J Clin Oncol Volume: 21 Pages: 206-212
  • DOI: 10.1007/s10147-016-0957-1.
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Heterogeneity of tumor endothelial cells and drug delivery (2016)
  • Author(s): Hida K., Maishi N., Sakurai Y., Hida Y., Harashima H.
  • Journal Title: Adv Drug Deliv Rev Volume: 99(Pt B) Pages: 140-147
  • DOI: http://doi.org/10.1016/j.addr.2015.11.008
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Tumor endothelial cells express high pentraxin 3 levels. (2016)
  • Author(s): Hida K., Maishi N., Kawamoto T., Akiyama K., Ohga N., Hida Y., Yamada K., Hojo T., Kikuchi H., Sato M., Torii C., Shinohara N., Shindoh M.
  • Journal Title: Pathol Int. Volume: 66(12) Pages: 687-694
  • DOI: 10.1111/pin.12474
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Comparison of characteristics of mouse immortalized normal endothelial cells, MS1 and primary cultured endothelial cells. (2016)
  • Author(s): Hida K., Maishi N., Torii C., Yanagiya M., Annan Akuba-Muhyia Dorcas., Morimoto M., Alam Mohammad Towfik
  • Journal Title: Hokkaido J. Dent. Sci. Volume: 37 Pages: 40-48
  • DOI: http://hdl.handle.net/2115/63416
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Tumour endothelial cells in high metastatic tumours promote metastasis via epigenetic dysregulation of biglycan. (2016)
  • Author(s): 8.Maishi N., Ohba Y., Akiyama K., Ohga N., Hamada J., Nagao-Kitamoto H., Mohammad Towfik Alam, Yamamoto K., Kawamoto T., Inoue N., Taketomi A., Shindoh M., Hida Y., *Hida K.
  • Journal Title: Sci Rep. Volume: 6 Pages: 28039
  • DOI: 10.1038/srep28039
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] 腫瘍血管内皮細胞によるBiglycanの分泌を介したがんの転移促進 (2017)
  • Author(s): 間石奈湖
  • Organizer: 第２回口腔医科学フロンティア研究会
  • Place of Presentation: ZAOセンタープラザ（山形市）
  • Year and Date: 2017-03-05
• [Presentation] P-glycoprotein expression dynamics in tumor blood vessels of urothelial carcinoma during chemotherapy (2016)
  • Author(s): 菊地 央，間石奈湖，秋山廣輔，森本真弘，柳谷美沙，土屋邦彦，安部崇重，樋田泰浩，原林 透，飴田 要，柏木 明，田中伸哉，松野吉宏，篠原信雄，樋田京子
  • Organizer: 第24回日本血管生物医学会学術集会
  • Place of Presentation: 長崎ブリックホール（長崎市）
  • Year and Date: 2016-12-10
• [Presentation] Correlation between CXCR7 expression of blood vessels and clinicopathological features in oral squamous cell carcinoma (2016)
  • Author(s): 柳谷美沙，間石奈湖，鳥居ちさほ，樋田泰浩，大賀則孝，鄭 漢忠，進藤正信，北川善政，樋田京子
  • Organizer: 第24回日本血管生物医学会学術集会
  • Place of Presentation: 長崎ブリックホール（長崎市）
  • Year and Date: 2016-12-10
• [Presentation] Tumor endothelial cells acquire drug resistance by exosomal-miR derived from high metastatic tumor (2016)
  • Author(s): Hida K., Torii C., Maishi N., Morimoto M., Akiyama K., Kawamoto T., Minami T., Yoshioka Y., Mohammad Towfik Alam, Shindoh M., Hida Y., Ochiya T
  • Organizer: The 19th International Vascular Biology Meeting
  • Place of Presentation: Sheraton Boston Hotel (USA)
  • Year and Date: 2016-11-02
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Tumor endothelial cells in high metastatic tumors promote metastasis via biglycan (2016)
  • Author(s): Maishi N., Ohba Y., Akiyama K., Ohga N., Hamada J., Nagao-Kitamoto H., Mohammad Towfik Alam, Shindoh M., Hida Y. Hida K.
  • Organizer: The 19th International Vascular Biology Meeting
  • Place of Presentation: Sheraton Boston Hotel (USA)
  • Year and Date: 2016-11-02
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] P-glycoprotein expression dynamics in tumor blood vessels of urothelial carcinoma during chemotherapy (2016)
  • Author(s): Kikuchi H., Maishi N., Akiyama K., Morimoto M., Yanagiya M., Miyajima N., Tuchiya K., Maruyama S., Abe T., Hida Y., Harabayashi T., Ameda K., Matsumoto R., Kashiwagi A., Demura T., Tsuda M., Tanaka S., Matsuno Y., Shinohara N., Hida K.
  • Organizer: The 19th International Vascular Biology Meeting
  • Place of Presentation: Sheraton Boston Hotel (USA)
  • Year and Date: 2016-11-02
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 抗癌剤治療前後の尿路上皮癌における腫瘍血管内皮のP-glycoprotein発現変化 (2016)
  • Author(s): 菊地 央，間石奈湖，秋山廣輔，森本真弘，柳谷美沙，宮島直人，土屋邦彦，丸山 覚，安部崇重，樋田泰浩，原林 透，飴田 要，松本隆児，柏木 明，出村孝義，津田真寿美，田中伸哉，松野吉宏，篠原信雄，樋田京子
  • Organizer: 第49回北海道病理談話会
  • Place of Presentation: 北海道大学（札幌市）
  • Year and Date: 2016-10-15
• [Presentation] 口腔扁平上皮癌における腫瘍血管マーカーCXCR7の発現解析 (2016)
  • Author(s): 柳谷美沙，間石奈湖，鳥居ちさほ，樋田泰浩，大賀則孝，鄭 漢忠，進藤正信，北川善政，樋田京子
  • Organizer: 第49回北海道病理談話会
  • Place of Presentation: 北海道大学（札幌市）
  • Year and Date: 2016-10-15
• [Presentation] Tumor endothelial cells are resistant to acidic environments (2016)
  • Author(s): Annan Dorcas Akuba Muhyia，間石奈湖，曽我朋義，北條敬之，樋田泰浩，菊地 央，樋田京子
  • Organizer: 第49回北海道病理談話会
  • Place of Presentation: 北海道大学（札幌市）
  • Year and Date: 2016-10-15
• [Presentation] 高転移性腫瘍miRによる血管内皮におけるIL-6を介した薬剤耐性誘導 (2016)
  • Author(s): 間石奈湖，鳥居ちさほ，川本泰輔，秋山廣輔，吉岡祐亮，落谷孝広，柳谷美沙，森本真弘，菊地 央，鄭 漢忠，北川善政，進藤正信，樋田泰浩，樋田京子
  • Organizer: 第49回北海道病理談話会
  • Place of Presentation: 北海道大学（札幌市）
  • Year and Date: 2016-10-15
• [Presentation] 腫瘍血管内皮細胞によるがん転移促進 (2016)
  • Author(s): 間石奈湖，樋田京子
  • Organizer: 第75回日本癌学会学術総会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（横浜市）
  • Year and Date: 2016-10-07
  • Invited
• [Presentation] 抗癌剤治療前後の尿路上皮癌における腫瘍血管内皮のP-glycoprotein 発現変化 (2016)
  • Author(s): 菊地 央，間石奈湖，土屋邦彦，丸山 覚，安部崇重，樋田泰浩，原林 透，松野吉宏，篠原信雄，樋田京子
  • Organizer: 第75回日本癌学会学術総会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（横浜市）
  • Year and Date: 2016-10-07
• [Presentation] Tumor endothelial cells are resistant to acidic environments (2016)
  • Author(s): Dorcas A Annan, Maishi N., Soga T., Hida Y., Torii C., Kikuchi H., Hida K.
  • Organizer: 第75回日本癌学会学術総会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（横浜市）
  • Year and Date: 2016-10-07
• [Presentation] 腫瘍血管内皮細胞によるbiglycanの分泌を介したがんの転移促進 (2016)
  • Author(s): 間石奈湖
  • Organizer: 平成28年度新学術領域研究「学術研究支援基礎形成【先端モデル動物支援プラットフォーム】」若手支援技術講習会
  • Place of Presentation: 蓼科グランドホテル滝の湯（長野県茅野市）
  • Year and Date: 2016-09-07
• [Presentation] 高転移性腫瘍miRによる血管内皮におけるIL-6を介した薬剤耐性誘導 (2016)
  • Author(s): 森本真弘，鳥居ちさほ，秋山廣輔，川本泰輔，間石奈湖，鄭漢忠，北川善政，進藤正信，樋田泰浩，樋田京子
  • Organizer: 第8回日本RNA-i研究会
  • Place of Presentation: グランドプリンスホテル広島（広島市）
  • Year and Date: 2016-09-02
• [Presentation] 活性酸素が腫瘍血管内皮細胞に及ぼす影響 (2016)
  • Author(s): 間石 奈湖、樋田 京子
  • Organizer: 第 69 回日本酸化ストレス学会学術集会
  • Place of Presentation: 仙台国際センター（仙台市）
  • Year and Date: 2016-08-31
  • Invited
• [Presentation] 抗癌剤治療前後の尿路上皮癌における腫瘍血管内皮のP-glycoprotein発現変化 (2016)
  • Author(s): 菊地 央，間石奈湖，秋山廣輔，樋田京子
  • Organizer: 第25回日本がん転移学会学術集会・総会
  • Place of Presentation: 米子コンベンションセンター（鳥取県米子市）
  • Year and Date: 2016-07-21
• [Presentation] 腫瘍血管内皮細胞によるbiglycanの分泌を介したがんの転移促進 (2016)
  • Author(s): 間石奈湖，秋山廣輔，大賀則孝，浜田淳一，樋田京子
  • Organizer: 第25回日本がん転移学会学術集会・総会
  • Place of Presentation: 米子コンベンションセンター（鳥取県米子市）
  • Year and Date: 2016-07-21
• [Presentation] 腫瘍血管内皮細胞によるがん転移促進 (2016)
  • Author(s): 間石奈湖
  • Organizer: 第12回北海道癌免疫制御研究会
  • Place of Presentation: メルキュールホテル札幌（札幌市）
  • Year and Date: 2016-07-09
  • Invited
• [Remarks] 北海道大学 遺伝子病制御研究所 フロンティア研究ユニット 血管生物学研究室ホームページ
  • URL: http://www.igm.hokudai.ac.jp/vascular-biology/