消化管癌・ＧＩＳＴに対するＧＬＵＴ1阻害剤を用いた革新的治療法の開発

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K09199
• Research Institution: Kumamoto University
• Principal Investigator: 澤山 浩 熊本大学, 病院, 助教 (40594875)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 石本 崇胤 熊本大学, 病院, 特任准教授 (00594889) ; 清住 雄希 熊本大学, 病院, 非常勤診療医師 (30827324) ; 岩槻 政晃 熊本大学, 大学院生命科学研究部(医), 助教 (50452777) ; 宮本 裕士 熊本大学, 病院, 講師 (80551259)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: GLUT1 / BAY-876 / Glycolysis / 食道扁平上皮癌 / GIST / 細胞周期 / 抗癌剤感受性

Outline of Annual Research Achievements

食道扁平上皮癌において、GLUT1の発現がIn vitro, In silicoおよび臨床検体において抗癌剤CDDPの発現と関係することが示してきた。GLUT1高発現株TE-11に対して、siRNAを用いてGLUT1の発現を抑制し、FACS解析にてCaspase 3 assay、Cell cycle assayを行ったところ、GLUT1の発現抑制にてアポトーシスは認めず、細胞周期の有意な変化は確認されなかった。GLUT1 阻害剤（BAY-876）を用いたIn vitroの検討を行った。GLUT1高発現株であるTE-8およびTE-11にBAY-876を投与したところ、TE8においては0.025nM、TE11においては0.01nMにて増殖抑制効果を示した。抗腫瘍効果は、濃度、時間依存性であった。BAY-876は低濃度で抗腫瘍効果を示すことが確認された。
胃GISTにおいて、GLUT1の発現高値症例は、FDG-PETのSUV maxが有意に高値であり、再発予後不良であった。GISTの細胞株（GIST-T1）にて、食道扁平上皮癌と同様に、GLUT1の発現をsiRNAにて抑制すると、増殖抑制効果が確認された。Cell cycle assayにて、GLUT1の発現を抑制するとS期細胞が減少し、G1 arrestが誘導されることを確認した。糖代謝関連酵素 (HK2, PKM2)、細胞周期調整遺伝子 (CDK6, p21, p27) の発現の変化を調べたが、有意な変化は確認できなかったが、LDHAの上昇が認められた。

Current Status of Research Progress

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

Reason

食道扁平上皮癌に対して、GLUT1の発現の上昇が認められ、抗癌剤耐性と関係していることをCancer scienceに論文報告した。さらに、2020年の日本外科学会にてGLUT1阻害剤（BAY-876）の抗腫瘍効果に関して発表した。GLUT1阻害剤および抗がん剤(CDDP)との併用効果に関して研究を継続している。
また、胃GISTに関して、GIST細胞株に対して、siRNAを用いてGLUT1発現抑制し、細胞周期の変化、および遺伝子発現の変化を測定した。GLUT1阻害剤であるBAY-876を用いた抗腫瘍効果に関する実験を行っており研究仮説を修正しながら、研究計画はおおむね順調に進展していると考える。

Strategy for Future Research Activity

食道扁平上皮癌において、GLUT1の発現がIn vitro, In silicoおよび臨床検体において抗癌剤CDDPの発現と関係することが示された。また、GLUT1阻害剤であるBAY-876にて、0.1nM以下の低濃度で抗腫瘍効果を示すことが確認された。さらにBAY-876を用いた研究を行う予定である。GLUT1阻害剤を食道癌細胞株 (TE8, TE11)、GIST-T1に対して投与し、抗癌剤CDDPと併用することにより、CDDPの感受性が改善するかを調べる。さらにCDDPとの併用により、細胞周期、アポトーシスの程度をFACS解析にて評価する予定である。
GISTに対して、胃GISTの免疫染色の症例数を増やし、臨床病理学的的関係を示すとともに再発予後に関しても検討を進める。GIST細胞株に対して、siRNAを用いてGLUT1の発現を抑制することで、糖代謝経路の変化をFLUX analyzerを用いて確認する。さらにBAY-876を投与することによる増殖抑制効果を評価し、代謝関連酵素の変化を測定するとともに、細胞周期関連遺伝子の発現の変化を測定する予定である。

Causes of Carryover

理由：試薬、消耗品については、医局内保管のものを使用することができた。また、旅費については、新型コロナウイルス感染症（COVID-19）の影響により学会開催形式がハイブリッド開催へ変更となる事が多く出張が減った為、未使用額が生じた。

使用計画：試薬、消耗品の購入及び研究データの管理、資料整理を行ってもらうための事務補佐員の雇用経費に充てたい。また、最新の研究情報を得るため、及び、研究成果発表のための学会出張旅費にも充てたいと考える。

Research Products

• [Presentation] 食道扁平上皮癌におけるGLUT1発現と腫瘍増殖およびCDDP感受性の関係に関する検討 (2020)
  • Author(s): 澤山 浩, 石本 崇胤, 吉田 直矢, 日吉 幸晴, 岩槻 政晃, 宮本 裕士, 平尾 洸樹, 坂田 和也, 高田登, 吉仲 一郎, 原田 和則, 馬場 秀夫
  • Organizer: 第120回日本外科学会定期学術集会