2018 Fiscal Year Research-status Report

放射線照射が脊椎転移の局所進展様式に与える影響－特に硬膜バリア機構に着目して－

Research Project

Project/Area Number	17K10927
Research Institution	Kanazawa University
Principal Investigator	村上英樹金沢大学, 医学系, 協力研究員 (70334779)
Project Period (FY)	2017-04-01 – 2020-03-31
Keywords	放射線障害 / 硬膜バリア機構 / 脊椎腫瘍 / 硬膜内浸潤
Outline of Annual Research Achievements	放射線照射後の脊椎腫瘍では，本来は腫瘍に対するバリア組織である硬膜への浸潤や，術後の硬膜内再発を認めることがある．その原因として，放射線照射による硬膜バリア機構の破綻が推察され，本研究では腫瘍脊髄圧迫モデルマウスを作成し，仮説を検証している． 10週齢のマウスを用い，20Gyの単回照射を行う群（照射群）と非照射群に分けた．照射後6,12週の時点で，腹臥位にて後方より胸腰椎移行部の椎弓を展開し，エアードリルで椎弓の背側骨皮質を掘削して，マウス乳癌細胞株MMT腫瘍塊を移植した．術後両後肢麻痺となった時点で屠殺し，HE染色を行って病理学的評価を行った．またそれとは別に，照射後12週における両群の硬膜表面を電子顕微鏡で観察した．移植された腫瘍は生着したのち，椎弓腹側皮質を穿破して脊髄を圧迫していた．各群10例作成し，非照射群では硬膜への腫瘍浸潤を認めた例はなかったが，照射後6週の群で2例(20%)，12週の群で5例(50%)の硬膜内浸潤を認め，非照射群と有意差を認めた．電子顕微鏡での観察では，照射群の硬膜のコラーゲン線維の変性と配列不整，欠損孔が確認された．照射群において，硬膜内への腫瘍浸潤は有意に増加し，仮説を支持する結果が得られた．電子顕微鏡の観察で硬膜の物理的バリアの破綻が確認され，腫瘍が硬膜内へ浸潤する要因と考えられた．悪性腫瘍の硬膜内浸潤の発生は局所制御のみならず、生命予後をも著しく不良とするため，本研究で得られた知見が、背椎腫瘍の治療戦略において考慮すべき重要な要素となる可能性が示された．
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 本研究で用いた手法により比較的早期かつ高率に腫瘍脊髄圧迫モデルマウスを作成することができ、モデルの確立は完了した。乳癌を用いた病理学的評価では、放射線照射群において、有意に硬膜への腫瘍浸潤が増加しており、放射線照射により硬膜バリア機構が破綻するという、本研究の仮説に矛盾しない現象を確認できた。また、検体数はまだ不十分だが骨肉腫を用いた実験でも同様の結果が得られている。追加した電顕での観察により放射線照射による硬膜微細構造の変化を捉えることで現象の裏付けもできており、研究は計画通り進捗している。
Strategy for Future Research Activity	骨肉腫の検体数を増やし、統計学的解析に耐えうるデータを作成する。骨肉腫のデータが揃った時点で、癌種（乳癌）と肉腫（骨肉腫）との比較を行い、結果に追加する。データを蓄積、解析後、研究成果を国内外の学会で発表していく。
Causes of Carryover	平成30年度は効率的な予算の執行もあり次年度繰越金が生じた。今後は骨肉腫の検体数を増やし、データが揃った時点で全体の解析を行う。解析のためのPC、統計解析ソフト、国内外の学会参加費や論文の校正、投稿費に使用する予定である