2017 Fiscal Year Research-status Report
Elucidation of mechanisms of cancer cachexia-induced heart failure: Toward the development of novel cancer treatment combined with excise therapy
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17K01884
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| Research Institution | University of Occupational and Environmental Health, Japan |
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Principal Investigator |
上野 晋 産業医科大学, 産業生態科学研究所, 教授 (00279324)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
野中 美希 国立研究開発法人国立がん研究センター, 研究所, 特任研究員 (60758077)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | がん悪液質 / モデルマウス / 心不全 / ヒト白血病阻止因子 / 概日リズム障害 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
初年度はまず国立がん研究センター研究所がん患者病態生理研究分野で確立された方法に従い、イソフルラン吸入麻酔下にてBALB/cAJcl-nu/nu nudeマウスの皮下にルシフェラーゼ遺伝子cDNAが組み込まれたヒト胃がん細胞株85As2を移植した(1×10^6 cells/site×2 sites)。
85As2移植群では心重量、骨格筋重量が対照群と比較して移植後2週目より有意に減少した。さらに悪液質の指標である体重および食餌摂取量の減少は移植後2週目から8週目にかけて腫瘍重量の増加とともに出現した。悪液質と関連していることが報告されている血漿中のヒト白血病阻止因子(hLIF)についても、移植前は検出されなかったものの、移植後2週目には検出されるようになり、移植後8週目ではさらに増加するなど、悪液質の進行と並行してhLIF濃度が上昇した。心エコー検査からは、左室収縮末期径の増加を伴う左室駆出率の減少が移植後2週目から出現し、移植後8週目ではさらに悪化していたことに加えて心電図検査ではQT時間の有意な延長を認めた。
ホームケージ行動量については対照群と比較して、85As2移植群の行動量は徐々に減少して移植後5週目以降で有意差が認められた。興味深いことに、対照群では総行動量の約70％が暗期での活動であったが、85As2移植群では移植後2週目より明期で活動する割合が増加し、移植後8週目には総行動量の70％が明期での活動になるという、活動位相の逆転が生じていた。
以上よりヒト胃がん細胞株85As2を移植したマウスではがん悪液質患者と類似した症状を呈することが判明した。さらにこのマウスには心重量の減少、左室駆出率の低下、QT時間の延長といった心不全が出現し、悪液質の進展とともに血漿hLIF濃度が増加していた。さらに明期と暗期の活動位相が逆転していることから概日リズム障害を発症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
初年度に計画していたがん悪液質モデルマウスの作製についてはほぼ計画通りに進行している。現在の実験条件において、体重や食餌摂取量の減少といった悪液質症状を呈すること、さらに心機能についても心エコー検査により心不全症状を呈していることも判明している。これらの症状が腫瘍重量の増加に伴い出現していることから、がん悪液質モデルマウスであると考えている。加えて、このマウスのホームケージ行動量から概日リズム障害を有する可能性が示唆されたことは予期していなかった成果であった。
平成30年度に計画している運動負荷の効果の検討についてもすでに着手しており、条件検討のための予備実験は概ね終了している状況であり、本実験を開始するところである。
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| Strategy for Future Research Activity |
すでに報告されたがん悪液質モデルラットと同様にマウスを用いてもがん悪液質症状を呈することが判明したことは、特に本研究が目指す運動負荷の効果を検討する上で、実験条件がラットに比べると設定しやすいことは利点となる。平成30年度からはこのモデルマウスに出現した悪液質症状、ならびに心不全症状に対する運動負荷の効果を検討するために、回し車による自発運動負荷を実施する。
ただし、個体によって基礎となる自発運動量が異なる可能性が考えられるので、回し車に対する数日間の馴化期間を設け、さらにその間の自発運動量により低運動量群、中等度運動量群、高運動量群と分けて解析することにより、個体差の影響を少なくする。
さらにこのモデルマウスのホームケージ行動量の解析から、明期と暗期の活動位相が逆転するという概日リズム障害が出現している可能性が示唆されていることは、予期していなかったことであるが非常に興味深い。本研究において運動負荷の効果を検討していく中で、この活動位相の偏移に関するデータが得られれば、新たな別の研究課題につなげられる可能性が考えられる。
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| Causes of Carryover |
初年度の期間中に、心エコー検査を行っている順天堂大学の動物実験室が一時的に閉鎖になったことで、動物の購入・飼育の費用が当初の計画よりもやや少なくなったことが主な理由である。しかし初年度はもともと実験のための動物数をやや多めに見積もっていたので、少なくなったとはいえ概ね当初の計画通りに研究は遂行できている。
次年度はモデルマウスを用いた運動負荷の効果を検討することを計画しているので、使用する動物数も初年度以上になることが予想されるので、主に動物の購入費用に充てることを計画している。
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Research Products
(2 results)
