2017 Fiscal Year Research-status Report
Neutrophil extracellular traps in the development of peritoneal metastasis
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17K10606
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| Research Institution | Jichi Medical University |
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Principal Investigator |
細谷 好則 自治医科大学, 医学部, 教授 (30275698)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
北山 丈二 自治医科大学, 医学部, 教授 (20251308)
山口 博紀 自治医科大学, 医学部, 教授 (20376445)
大澤 英之 自治医科大学, 医学部, 助教 (60458271)
倉科 憲太郎 自治医科大学, 医学部, 講師 (70382900)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 好中球 / 細胞外トラップ / 腹膜転移 / 胃癌 / 接着 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
消化器癌患者の開腹術後の腹膜再発は手術患者の予後を悪化させる重要な問題である。開腹手術直後の腹腔内には、出血や滲出液などの液体成分に浮遊した多量の好中球が存在するが、閉腹直前の洗浄腹水を採取、Ficoll 液にて遠心分離することにより多量の低比重好中球（Low density granulocytes, LDG）が滲出してくることを見出した。このLDGを分離、数時間培養したのち、細胞外DNAに特異的に結合するSYTOXを添加すると、培養後1～2時間の培養で多量の好中球細胞外トラップ（NETs）を産生し、その後次第に退縮することを確認した。In vitroの接着実験にて、ヒト胃癌細胞NUGC, MKN45, OCUM-1が選択的にNETsに接着し、その後に活発に増殖することが確認されたが、DNAseで前処置することでNETsを分解すると、これらの癌細胞の接着は強く抑制された。またこのヒト腹腔洗浄液由来LDGをMKN45と共にヌードマウスに腹腔内投与すると、投与後４週目で形成される播種結節の数は有意に増加し、その効果はDNAseを投与することで抑制された。さらに、ヒトの手術後の大網組織の表面には、NETs様の構造物が存在することも確認できた。これらの結果から、開腹手術後の腹膜表面にはLDG由来NETｓが多量に存在し、術中に散布された癌細胞を効率的に捕捉することによって播種の成立を促進しており、これが術後の腹膜再発に関与しており、閉腹時のDNAseの腹腔内投与が播種予防につながる可能性を示唆するデータが得られた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
腹膜転移の機序はまだ完全には解明されていない。近年、好中球細胞外トラップ開腹術後のヒト腹腔内液由来の好中球がNETを産生し、浮遊癌細胞を捕捉し、播種の成立をアシストするのではないか？という仮説を立証するIn vitroおよびIn vivoのデータが得られた。また、NETsの阻害剤であるDNAseがこれらの実験系で播種抑制効果を持つことを示唆する実験データも得られたため、初年度に予定していた以上の成果が得られたと考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
腹膜転移の分子機序は完全には解明されていない。これまでの検討で、滲出好中球中のヒトLDGによって腹膜上に形成されたNETsががん細胞を効率的に捕捉し、In vivoでの転移を促進することは確認できたが、二年目以降はそれ以外の機序として、NETｓと癌細胞、腹膜中皮細胞およびエクソソームとの相互作用について検討を加える。すなわち、NETsは好中球エラスターゼなどの酵素を濃縮し、近傍の細菌を障害する作用があることが知られているが、癌細胞や中皮細胞に対して細胞障害活性を示すか？あるいはマトリクス分解酵素を濃縮することにより接着した癌細胞の浸潤に促進する方向に働くのか？をIn vitroで明らかにする。また、腹腔内液には多量のエクソソームが存在するが、これがNETsに捕捉されるか？もしそうならNETs上に濃縮されたエクソソームが癌細胞、免疫細胞の機能に対してどのような影響を与えるか？をIn vitroの実験系を用いて明らかにすることを試みる。
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[Presentation] Neutrophil extracellular traps (NETs) in abdominal cavity have supportive roles on postoperative development of peritoneal metastasis.2017
Author(s)
Rihito Kanamaru, Hidenori Tsukui, Shin Saito, Kentaro Kurashina, Takashi Ui, Shiro Matsumoto, Hironori Yamaguchi, Yasunaru Sakuma, Hisanaga Horie, Yoshinori Hosoya, Naohiro Sata, Joji Kitayama.
Organizer
AACR 2017 Annual Meeting
Int'l Joint Research
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[Presentation] 胃癌腹膜再発における開腹術後の腹腔内滲出液中low density granulocytes（LDG）の意義2017
Author(s)
金丸 理人,津久井 秀則,斉藤 心,倉科 憲太郎,宇井 崇,春田 英律,松本 志郎,安部 望,高橋 和也,山口 博紀,佐久間 康成,堀江 久永,細谷 好則,佐田 尚宏,北山 丈二
Organizer
第117回日本外科学会定期学術集会
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