乳がんにおけるIL17RBの細胞生物学的・腫瘍免疫学的・臨床的意義の解明

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K18073
• Research Institution: Japanese Foundation for Cancer Research
• Principal Investigator: 尾崎 由記範 公益財団法人がん研究会, 有明病院 乳腺内科, 副医長 (60756683)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: IL17RB / 治療抵抗性 / IL33 / Polyploidy / EMT

Outline of Annual Research Achievements

転移・再発性の乳がんは、治療が困難で予後は極めて不良である。本研究では、予後不良因子として報告されているIL17RB分子について、未だ明らかにされていない腫瘍生物学的、腫瘍免疫学的、臨床的意義を明らかにすることを目的に、本年度は、昨年度にマウス乳がん細胞株4T1を用いて樹立したIL17RB強制発現細胞株を用いて、臨床治療で使用されている様々な低分子阻害剤に対する反応性をin vitro試験で比較評価した。その結果、IL17RB強制発現細胞株は、IL17RBを発現しないmock株に比較して、低濃度の薬剤に対してむしろ反応して過増殖を呈し、極めて抵抗性であることが分かった。我々はこれまで、がん幹細胞性の一つとして注目されるpolyploidyに焦点を当てて研究を進めており、polyploidization制御分子としてIL33を同定してきたが、IL17RB強制発現細胞株の核内にもIL33発現が誘導されていることが分かった。我々の結果から、乳がんに高発現するIL17RBは、上皮間葉転換(EMT)を超えてpolyploidizationをも制御する機能分子である可能性が示唆された。今後は、in vivo解析を中心に免疫学的な観点から追究していく。一方、昨年度収集した100症例以上の乳がん患者の腫瘍組織切片ならびに臨床情報を利用し、免疫組織化学染色法でIL33の発現を解析した。その結果、IL33の発現パターンは4つに分けられ低発現性（陰性＋弱陽性）と比較して高発現性（中陽性＋強陽性）の症例では、統計学的有意に無再発生存期間が短いこと、しかも、IL17RBをも高発現性する症例は、より予後不良であることが分かった。つまり、乳がん腫瘍組織におけるIL17RBとIL33の二重発現は、治療抵抗性を規定する重要なバイオマーカーであることが示唆された。今後は、免疫学的な観点からも臨床解析を進める。

Current Status of Research Progress

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

Reason

乳がんで高発現することが知られるIL17RB分子の腫瘍生物学的、腫瘍免疫学的、臨床的意義を明らかにすることを目的に、本年度は、昨年度にマウス乳がん細胞株4T1を用いて樹立したIL17RB強制発現細胞株を用いて、臨床治療で使用されている5-FuやCDK4/6阻害剤などの様々な低分子阻害剤に対する反応性をin vitro試験で比較評価した。ブロードな濃度で2-3日間培養したところ、IL17RBを発現しないmock株は濃度依存的に死滅したのに対して、IL17RB強制発現細胞株は、低濃度ではむしろ増殖反応を呈し、高濃度でも死滅せずに極めて抵抗性であることが分かった。がん幹細胞性の一つとして、細胞周期を逸脱して巨大化し、治療ストレスに反応して大量の娘細胞を一気に放出するpolyploidizationが知られるが、これを制御するIL33の発現が核内に誘導されていることが分かった。今後は、in vivo解析を中心に免疫学的な観点から追究していく。一方、昨年度収集した切除可能乳がん患者115人の腫瘍組織切片ならびに臨床情報を利用し、免疫組織化学染色法でIL33の発現を解析した。その結果、IL33の発現パターンは4つに分けられ（陰性47％、弱陽性12％、中陽性32％、強陽性10％）、低発現性（陰性＋弱陽性）と比較して高発現性（中陽性＋強陽性）は、統計学的有意に無再発生存期間が短いこと、しかも、IL17RBをも高発現性する症例では、より予後不良であることが分かった。つまり、乳がん患者の腫瘍組織におけるIL17RBとIL33の二重発現は、予後不良な患者を規定する重要なバイオマーカーであることが臨床レベルで示唆された。今後も基礎研究成果を基にして臨床解析を継続し、特に免疫学的な観点からの評価を進めていく。

Strategy for Future Research Activity

乳がんは比較的予後良好ながんとされているものの、転移または再発乳がんは根治困難であり、依然として予後不良である。本研究では、乳がんに高発現するIL17RB分子は、がん幹細胞性と深く関与する上皮間葉転換(EMT)やpolyploidyを制御する重要な役割を果たしていることを突き止め、これが乳がん患者の予後を悪化させている要因である可能性を提示してきた。つまり、IL17RBやその関連分子として同定したIL33を標的として治療することにより、現在の治療成績を大きく向上できると期待される。よって、今後は、より臨床治療に貢献し得る科学的エビデンスを集積するため、IL17RB強制発現細胞株を移植したマウスを用いて、低分子阻害剤や免疫チェックポイント阻害剤などを投与するin vivo治療実験を行い、腫瘍増殖や転移などに対する直接的な抗腫瘍効果を評価するだけでなく、がん微小環境や免疫系との関係性も明らかにするため、腫瘍組織や脾臓などから採取した免疫細胞の表現型や細胞機能などを評価して、免疫学的な側面からも解析を進める。さらには、これらの基礎解析データに基づいて、既に収集してある乳がん患者の腫瘍組織切片と臨床情報をさらに活用して、抗腫瘍免疫ネットワークで機能するCTLや免疫制御性細胞群なども免疫組織化学染色法で解析し、乳がんにおけるIL17RB分子発現の臨床的意義をより明確にしていく。