分泌蛋白を含む癌微小環境と補体因子による膵胆道癌進展機構の解明と測定系の開発

2019 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19H03725
• Research Institution: Chiba University
• Principal Investigator: 高野 重紹 千葉大学, 大学院医学研究院, 助教 (20436380)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大塚 将之 千葉大学, 大学院医学研究院, 教授 (90334185) ; 佐藤 守 千葉大学, 医学部附属病院, 特任准教授 (20401002) ; 吉富 秀幸 千葉大学, 大学院医学研究院, 准教授 (60375631) ; 賀川 真吾 千葉大学, 医学部附属病院, 助教 (90507302) ; 酒井 望 千葉大学, 医学部附属病院, 助教 (70436385) ; 鈴木 大亮 千葉大学, 医学部附属病院, 助教 (90422229)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 膵癌 / 補体 / 癌進展機構 / バイオマーカー

Outline of Annual Research Achievements

i) 新規膵癌biomarkerとしてのC4BPA測定系の樹立。C4BPAの特異的ELISA測定系樹立およびフコシル化C4BPAの測定系樹立することで、膵癌特異的な血清バイオマーカーとしての診断能の向上を目指す。特に、Hybrid LCA lectin ELISA測定系を構築することで、今まで問題となっていた狭いdiagnostic windowを克服し、感度・特異度の向上を目指す。
ii) C4BPAとCD40発現やがん免疫担当細胞発現との局在および臨床病理学的関連の検討。Complement systemの１因子のC4BPAは興味深いことに、膵癌において腫瘍抑制性T cellの活性化を促すmacrophageやB cellの細胞膜上に発現するCD40にdirect bindingすることが知られている。このC4BPAとCD40との関連に着目し、膵癌周囲環境におけるC4BPA発現とCD40発現、さらに免疫担当細胞の膵癌組織内での発現を蛍光免疫染色を用いて解析し、膵癌組織内でのC4BPAの臨床病理学的役割を調べる。
iii) SILAC-click chemistryを用いた膵癌細胞での網羅的分泌蛋白解析。Stable Isotopic Labeling by Amino Acids in Cell Culture (SILAC)の手技により、膵前癌細胞株と膵癌細胞株の上清中の分泌蛋白を網羅的に解析し、膵癌細胞株で有意に上昇する候補分泌蛋白を同定した。それらの蛋白の中の１つに補体因子の１つであるComplement Factor B (CFB)を見出した。膵癌組織内のCFB発現は膵癌細胞のみならず間質内にも広く分布していることから、間質内CFB発現の臨床病理学的意義の解明を行い、さらに、膵癌細胞内でのCFBの機能解析をin vitroで行うことを目的とした。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

i) 新規膵癌biomarkerとしてのC4BPA測定系の樹立。肝胆膵領域の代表的な腫瘍マーカーであるCA19-9やAFP-L3はフコシル化蛋白をターゲットにした測定系である。現在までに、Hybrid LCA lectin ELISA測定系の構築を行い、溶血、乳糜による干渉実験でも安定した測定値を認めた。さらに、preliminaryな検討として測定したところ、術前・術後膵癌患者血清におけるfucosylated C4BPA値は有意に術後低下することが確認できた。
ii) C4BPAとCD40発現やがん免疫担当細胞発現との局在および臨床病理学的関連の検討。C4BPAとCD40は癌周囲に共発現を認め、膵癌間質C4BPA発現が高発現の群では有意に予後良好であった。さらに、C4BPA高発現かつCD40高発現群では４群間で有意に予後の良い患者群であることがわかった。これらのことから、膵癌でのC4BPA-CD40 axisは膵癌免疫環境で癌進展抑制的に働く可能性が示唆された。
iii) SILAC-click chemistryを用いた膵癌細胞での網羅的分泌蛋白解析。SILAC-click chemistryを用いた網羅的解析により同定されたCFBについて、膵癌組織間質内のCFB発現の多寡で分けると、高発現群は予後不良であり、血行性転移再発が有意に多いことが示された。さらに、膵癌細胞内のCFB発現をsiRNAにより抑制すると、著しい細胞増殖能の低下を認めた。

Strategy for Future Research Activity

i) 今後、樹立されたHybrid LCA lectin ELISA測定系によりfucosylated C4BPA値の健常人、膵炎、膵癌患者の比較を行い、fucosylated C4BPAがpan-C4BPAより高い感度・特異度を持ち合わせた膵癌の新規血清biomarkerとなり得るかの検証を行う。
ii) 末梢血単核球PBMCを用いて、macrophageや樹状細胞に分化させた後にC4BPAを加えることで、C4BPAが及ぼす免疫担当細胞へのphenotypeの変化について検討する。さらに、CD40陽性膵癌細胞にC4BPAを添加したときの膵癌細胞の変化を捉え、C4BPA-CD40 axisのsignal transductionのpathway解析やin vitroでの機能解析を行う。
iii) CFBが膵癌細胞内において細胞増殖に関わるapoptosisやsenescenceに影響するかを検討し、膵癌治療への応用に向けての基礎的研究を行う。

Research Products

• [Journal Article] Long-term outcomes and significance of preoperative lymphocyte-to-monocyte ratio as a prognostic indicator in patients with invasive pancreatic neoplasms after repeat pancreatectomy. (2020)
  • Author(s): Takano S, Yoshitomi H, Kagawa S, Furukawa K, Takayashiki T, Kuboki S, Suzuki D, Sakai N, Mishima T, Nakadai E, Miyazaki M, Ohtsuka M.
  • Journal Title: BMC Cancer Volume: 20 Pages: 111
  • DOI: 10.1186/s12885-020-6602-4.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Needle tract seeding recurrence of pancreatic cancer in the gastric wall with paragastric lymph node metastasis after endoscopic ultrasound-guided fine needle aspiration followed by pancreatectomy: a case report and literature review. (2020)
  • Author(s): Sato N, Takano S, Yoshitomi H, Furukawa K, Takayashiki T, Kuboki S, Suzuki D, Sakai N, Kagawa S, Mishima T, Nakadai E, Mikata R, Kato N, Ohtsuka M.
  • Journal Title: BMC Gastroenterol. Volume: 20 Pages: 13
  • DOI: 0.1186/s12876-020-1159-x.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Is hepatic artery coil embolization useful in distal pancreatectomy with en bloc celiac axis resection for locally advanced pancreatic cancer? (2019)
  • Author(s): Ueda A, Sakai N, Yoshitomi H, Furukawa K, Takayashiki T, Kuboki S, Takano S, Suzuki D, Kagawa S, Mishima T, Nakadai E, Miyazaki M, Ohtsuka M.
  • Journal Title: World J Surg Oncol. Volume: 17 Pages: 124
  • DOI: 10.1186/s12957-019-1667-8.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] OLFM4 Enhances STAT3 Activation and Promotes Tumor Progression by Inhibiting GRIM19 Expression in Human Hepatocellular Carcinoma. (2019)
  • Author(s): Ashizawa Y, Kuboki S, Nojima H, Yoshitomi H, Furukawa K, Takayashiki T, Takano S, Miyazaki M, Ohtsuka M.
  • Journal Title: Hepatol Commun. Volume: 3 Pages: 954-970
  • DOI: 10.1002/hep4.1361.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The Expression of Yes-Associated Protein (YAP) Maintains Putative Cancer Stemness and Is Associated with Poor Prognosis in Intrahepatic Cholangiocarcinoma. (2019)
  • Author(s): Sugiura K, Mishima T, Takano S, Yoshitomi H, Furukawa K, Takayashiki T, Kuboki S, Takada M, Miyazaki M, Ohtsuka M.
  • Journal Title: Am J Pathol. Volume: 189 Pages: 1863-1877
  • DOI: 10.1016/j.ajpath.2019.05.014.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Conversion surgery for initially unresectable pancreatic cancer: current status and unresolved issues. (2019)
  • Author(s): Yoshitomi H, Takano S, Furukawa K, Takayashiki T, Kuboki S, Ohtsuka M.
  • Journal Title: Surg Today. Volume: 49 Pages: 894-906
  • DOI: 10.1007/s00595-019-01804-x.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Feasibility and safety of distal pancreatectomy with en bloc celiac axis resection (DP-CAR) combined with neoadjuvant therapy for borderline resectable and unresectable pancreatic body/tail cancer. (2019)
  • Author(s): Yoshitomi H, Sakai N, Kagawa S, Takano S, Ueda A, Kato A, Furukawa K, Takayashiki T, Kuboki S, Miyzaki M, Ohtsuka M.
  • Journal Title: Langenbecks Arch Surg. Volume: 404 Pages: 451-458
  • DOI: 10.1007/s00423-019-01775-0.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Successful treatment of a locally advanced unresectable pancreatic cancer patient with interstitial pneumonitis by conversion surgery following gemcitabine plus nab-paclitaxel chemotherapy: A case report. (2019)
  • Author(s): Yokota T, Takano S, Yoshitomi H, Kagawa S, Furukawa K, Takayashiki T, Kuboki S, Suzuki D, Sakai N, Nojima H, Mishima T, Nakadai E, Ohtsuka M.
  • Journal Title: Mol Clin Oncol. Volume: 10 Pages: 419-424
  • DOI: 10.3892/mco.2019.1807.
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 網羅的secretome解析による膵癌周囲間質を介在する分泌蛋白の同定 (2019)
  • Author(s): 島崎 怜理、高野 重紹、佐藤 守、吉富 秀幸、野村 文夫、大塚 将之
  • Organizer: 第78回日本癌学会学術総会
• [Presentation] 膵癌新規血清バイオマーカーであるC4BPA間質発現は膵癌予後延長に関連する (2019)
  • Author(s): 佐々木 亘亮、高野 重紹、曽川 一幸、吉富 秀幸、大塚 将之
  • Organizer: 第78回日本癌学会学術総会
• [Presentation] The clinical impact and analysis for neoadjuvant chemotherapy against borderline resectable pancreatic cancer: gemcitabine plus S-1 vs gemcitabine plus nab-paclitaxel. (2019)
  • Author(s): Shigetsugu Takano, Hideyuki Yoshitomi, Shingo Kagawa, Furukawa Katsunori, Tsukasa Takayashiki, Satoshi Kuboki, Daisuke Suzuki, Nozomu Sakai, Takashi Mishima, Eri Nakadai, Masayuki Ohtsuka
  • Organizer: AACR special conference Pancreatic Cancer: Advances in Science and Clinical Care
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] C4BPA identified as a novel biomarker is associated with favorable outcome of patients with pancreatic cancer. (2019)
  • Author(s): Kosuke Sasaki, Shigetsugu Takano, Hideyuki Yoshitomi, Kazuyuki Sogawa, Shingo Kagawa, Katsunori Furukawa, Tsukasa Takayashiki, Satoshi Kuboki, Daisuke Suzuki, Nozomu Sakai, Takashi Mishima, Eri Nakadai, Masayuki Ohtsuka
  • Organizer: AACR special conference Pancreatic Cancer: Advances in Science and Clinical Care
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] The impact of Lymphocyte-to-monocyte ratio (LMR) in patients with borderline resectable pancreatic head cancer after curative surgery. (2019)
  • Author(s): Yoji Miyahara, Shigetsugu Takano, Hideyuki Yoshitomi, Shingo Kagawa, Katsunori Furukawa, Tsukasa Takayashiki, Satoshi Kuboki, Daisuke Suzuki, Nozomu Sakai, Takashi Mishima, Eri Nakadai, Masayuki Ohtsuka
  • Organizer: AACR special conference Pancreatic Cancer: Advances in Science and Clinical Care
  • Int'l Joint Research