Molecular pathophysiological role of CX3CR1+ monocytes in the development of colitis-associated colon cancer

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K08442
• Research Institution: Mie University
• Principal Investigator: 桝屋 正浩 三重大学, 医学系研究科, 教授 (30281083)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: マクロファージ / CX3CR1 / AOM/DSS / 大腸腫瘍

Outline of Annual Research Achievements

CX3CR1 wild type (WT) マウスとCX3CR1 knockout (KO) マウスから採取した5 x 10e6個の全骨髄細胞を10 Gyの放射線照射を施したC57BL/6J-Ly5.1マウスに移植し骨髄キメラマウスを作成した。移植2ヶ月後にazoxymethaneを腹腔内投与し、その1週間後から1% dextran sodium sulfateを1週間投与/2週間蒸留水投与というサイクルで3サイクル繰り返した。その結果、傷害から20週の時点で、(1) disease activity indexはCX3CR1 WT骨髄キメラマウス(WTキメラマウス)もCX3CR1 KO骨髄キメラマウス(KOキメラマウス)もほとんど差はなかったが、大腸腫瘤の数はKOキメラマウスの方がWTキメラマウスより有意に少なかった。腫瘍サイズもKOキメラマウスの方が小さかった。(2) 大腸lamina propria (LP)から分離した細胞のフローサイトメトリーによる解析ではCX3CR1high Ly6Clow CD11b+ F4/80+ マクロファージがKOキメラマウスで有意に少なかった。(3) WTキメラマウスの大腸LPからCX3CR1highマクロファージとCX3CR1lowマクロファージをソーティングして遺伝子発現を解析したところ、CX3CR1highマクロファージはCX3CR1lowマクロファージに比してCol1a1, Tgfb1, IL-4の発現が有意に高かった。(4) 血漿中のサイトカインやケモカインを測定したところ、KOキメラマウスではWTキメラマウスに比しTNF-α、IL-1β、MCP-1が有意に少なかった。以上より、KOキメラマウスでは大腸LP中のCX3CR1highマクロファージ分画が著明に減少して大腸の炎症が軽減し、大腸腫瘍の形成が抑制されることがわかった。

Current Status of Research Progress

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

Reason

CX3CR1骨髄キメラマウスを用いたAOM/DSSによる傷害モデル後の解析は進み、傷害腸からの遺伝子解析を進めているところである。特に研究の遅れはなく、実験回数を増やしているところである。

Strategy for Future Research Activity

CX3CR1の発現を抑制できる薬剤の検討を行い、臨床移行の可能性を考えたい。成果発表のために論文化を進める。