2019 Fiscal Year Research-status Report

Analyses of micronucleus formation and cytosolic DNA sensing system for the diagnosis of adult soft tissue sarcoma

Research Project

Project/Area Number	19K07429
Research Institution	Tokyo Metropolitan Komagome Hospital (Clinical research laboratory)
Principal Investigator	元井亨東京都立駒込病院(臨床研究室), 病理科, 医長 (50291315)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	山田倫東京都立駒込病院(臨床研究室), 病理科, その他 (90812818)
Project Period (FY)	2019-04-01 – 2022-03-31
Keywords	骨軟部肉腫 / 微小核 / Sting / cGAS / 病理診断
Outline of Annual Research Achievements	【背景と目的】成人の複雑核型を示す肉腫において、細胞質内DNAを感知するcGAS-Sting経路と微小核との関連性を明らかにし、診断、予後マーカーとすることを目的とした。Stingの本質的機能に関する重要な知見として、従来の自然免疫経路の活性化とは独立したオートファジー誘導機能が最近判明した。そこで本年度は骨軟部腫瘍におけるオートファジーに関する以前の研究(基盤C,16K08680)を踏まえた解析及び微小核マーカーの候補分子探索を行った。【方法】成人軟部肉腫3種類7例の病理検体で微小核の観察とSting、ｃGAS染色を施行した。また骨巨細胞腫(GCT)4例、デスモイド型線維腫症(DF)4例で上記分子とオートファジーフラックスマーカー(p62)発現との関係を検索した。さらに軟部肉腫4例を用いて、Sting、cGAS、p62の微小核マーカーとしての可能性を検索した。【結果】微小核は軟部肉腫全例で大型異型核を中心に10%以下で陽性であったが形態的判別は主観的で限界があった。Sting、cGASはそれぞれ4/7例、7/7例で細胞質に陽性で、後者では正常細胞も陽性で評価対象とし難かった。前研究でGCTの破骨型巨細胞(非腫瘍細胞)におけるオートファジーマーカーの発現異常を示したが、今回単核腫瘍細胞と比較により崩壊核のp62集積像とStingの細胞質陰性所見が特徴的であった。DFではp62核内集積の見られた3例ではStinｇ染色陰性であるのに対して、p62核内集積を欠く1例では陽性であった。軟部肉腫4例における微小核のSting、cGAS、p62の染色性は前2者が陰性、全例で一部の微小核内にp62の集積像見られた。【考察】微小核の判別は形態像のみでは限界があり、さらなる新規マーカー探索が必要である。GCT,DFの結果からオートファジー異常とSting発現抑制の関係が示唆された。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason Sting-cGAS経路の新しい知見として、オートファジー誘導機能が報告され、以前の研究と本研究を有機的に結び付けて解析することができたため。
Strategy for Future Research Activity	微小核の分子マーカーの候補分子探索に関して、放射線照射後のDNA障害の結果生じる微小核の検索を行う。その理由は放射線照射後のDNA障害の結果生じる微小核形成は放射線生物学的に最も機能的な解析が進んでおり、微小核形成の頻度も高いことが知られているからである。また、骨軟部肉腫では放射線照射後の症例も稀ならず存在するため、検討に適している。同時に放射照射後のcGAS-Sting経路とオートファジー状態を解析する。これらで得られた知見を治療前あるいは化学療法後の肉腫に展開するアプローチをとる。
Causes of Carryover	研究遂行に必要な症例の選択の際に、診断の再評価と確定を行うための免疫組織化学的、分子病理学的解析に必要な費用を計上しているが、本年度の検索が比較的少数例で遂行できたためである。次年度以上の研究対象症例の選択に用いる。