口腔癌PDX同所移植モデルを用いた頸部リンパ節転移機構の解明

2018 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K17203
• Research Institution: Yokohama City University
• Principal Investigator: 杉浦 圭 横浜市立大学, 医学研究科, 共同研究員 (50771086)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 口腔癌 / リンパ節転移 / xenograft model / PDXモデル / 同所移植 / HIF-1

Outline of Annual Research Achievements

口腔癌のリンパ節転移は患者の予後に関わるファクターであることは広く知られている。リンパ節転移を制御することが可能となれば予後の改善につながること考えられている。しかしながらリンパ節転移のメカニズムは明らかになっていない部分が多く、患者の予後改善のために克服すべき治療課題である。今回我々は、実際に患者の口腔癌細胞をマウスへ同所移植を行うPatient-derived-xenograft(PDX)同所移植モデルを確立し、癌本来の微小環境が再現された状態の同モデルを用いて口腔がんのリンパ節転移のメカニズムの解明に取り組んでいる。
口腔癌患者より、主に生検にて採取した、腫瘍検体を免疫不全マウスであるNOGマウスの舌側縁へ外科的に移植した。腫瘍細胞は微小環境を保存するためになるべく新鮮な状態で行っている。同移植モデルでは腫瘍細胞の増殖が認められた。時系列にてマウスの舌腫瘍の増大を舌の視認及びサイズ測定により経過観察し、まずはその組織の状態を検体採取、種々の染色を行い微小環境の状態を観察を継続している。まだ検体採取し観察中であるため積極的な結果報告とはならないが、患者の口腔癌組織は一部構造を維持した状態でNOGマウスの舌で定着、増殖の所見を得られている。組織の染色に関してはリンパ管の代表的タンパクであるLYVE-1や血管系のCD31、に加え血球系細胞のマーカーであるCD11bなどのマーカーを追加し微小環境の経時的変化の観察を行う。それらを基本とし、PDXモデルの舌部分切除モデルを今後作成していく予定である。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

一部遅れの原因としては、PDXモデルの作成において、舌腫瘍の移植後における腫瘍の定着不良があげられる。原因としては、患者口腔癌からの生検検体の一部を採取した際、その検体の癌細胞の採取した部位依存による腫瘍細胞の活性の違いなど考えられる。患者からの切除時の手技は同一実験者が行っているが、癌細胞は単一組織ではなく様々な状態の細胞組織が混在している。組織採取時の組織へのストレスやヒト口腔内細菌の除去を洗浄、抗菌薬を用いた後に移植を行うため同手技における細胞活性の低下も考えられる。上記に伴い、組織採取検体数が少なく、組織染色の検体数確保に難渋しており、次の実験である舌部分切除モデルまで到達していない状態である。上記に加え、採取検体はマウス舌における腫瘍であるため検体自体が小さく貴重であり、免疫染色などにおける条件検討が進みにくいことも遅延因子の一つである。染色も組織の状態により染色状態が変わってしまうため難渋している。そちらは組織採取手技及び時間の統一化を図っている。

Strategy for Future Research Activity

今後は実験手技の効率化や正確性を高めるために次のことを実行している。当所属機関では臨床も行っているため、今後臨床と研究の時間的、手技的ギャップをこれまでより縮め、手技の改善を行うことにより生着率の向上を目指し、モデル作成の数を増やし、実験を推進していく。PDXモデル作成後における舌移植腫瘍の微小環境の経時的変化を確認しなければ舌部分切除モデルに対するコントロール群とならないため、この前段階の実験は急務であると考える。
生着率の向上をしたのちPDXモデルの舌部分切除モデルを確立し、同マウスにおける舌腫瘍部及び頸部リンパ節の組織採取を行い、舌腫瘍原発部位および頸部リンパ節転移への影響を検討していく。そして、癌細胞はヒトによりそれぞれ性質が異なっていると考えられることから、予想ではPDXモデルマウスの中でも転移しやすい癌細胞とそうではない腫癌細胞に分類できてくるのではないかと考えている。そこで我々の着目しているHIF-1阻害剤の有無により発現の変わるタンパクを同定していく予定である。

Causes of Carryover

PDXモデルにおける腫瘍細胞の定着不良により、組織採取後に行われる予定であった組織処理や抗体使用による免疫染色の数の低下があり、それに伴って抗体購入などの経費が予想より少なかったからであると考える。次年度には同モデルの腫瘍組織の定着改善を目指すことにより、検体の採取を進め、免疫染色などの解析が進んでいく予定である。