2020 Fiscal Year Annual Research Report
Identification of molecules that suppressed osteoclastgenesis in extracellular vesicles derived from osteosarcoma cells
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19K18529
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
荒木 麗博 金沢大学, 医学系, 協力研究員 (10800625)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 骨肉腫 / 破骨細胞 / 骨微小環境の変化 / 転移 / TRAF6 / miRNA146a-5p / 弾性線維関連蛋白 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
私たちはこれまでの研究結果から、骨肉腫の発生した骨微小環境において破骨細胞の分化が抑制されており、その機序として骨肉腫細胞由来エクソソーム内の分子miRNA146a-5pが、前破骨細胞内でTRAF6の産生を抑制し、その下流のNFκB経路の蛋白のリン酸化を抑制、さらにその下流で転写因子のNFATc1の働きが抑制されて前破骨細胞の融合が阻害されていることを見出しました(Araki Y, et al. Front Oncol. 2021; 11: 667109)。また患者検体において破骨細胞の分化が抑制されているほど、化学療法の有効性が乏しく(Araki Y, et al. Sci Rep.2021; 11(1): 1989)、転移や進行が早いために予後不良となりやすいことを示し、in vivoにおいてエクソソームの分泌に関与するTSG101遺伝子をノックアウトした骨肉腫細胞のマウス移植実験で、腫瘍細胞周囲の破骨細胞の分化が有意に維持され、肺転移の数及び面積が有意に減少していることを確認しました。さらに骨肉腫細胞由来エクソソーム内の蛋白に関して質量分析を行ったところ、易転移性細胞株にはヤング率の低い弾性線維関連蛋白が多く含まれていることを見出しました（Yurtserver A, et al. Nanoscale.2021;13(13):6661-77. Araki Y.:共著者）が、転移に関連する蛋白をひとつに特定することは困難でした。
以上のことから、本研究において、骨肉腫細胞由来エクソソーム内のmiRNA146a-5pが破骨細胞の分化を抑制し、ヤング率の低い弾性線維関連蛋白により転移が促進されている可能性を示しました。今後、これらのエクソソーム内分子が悪性度や予後マーカーとして臨床応用が可能か、また治療ターゲットとなりうるか、その有用性を評価していく必要があると考えます。
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[Journal Article] Osteosarcoma-Derived Small Extracellular Vesicles Enhance Tumor Metastasis and Suppress Osteoclastogenesis by miR-146a-5p2021
Author(s)
Yoshihiro Araki, Hisaki Aiba, Takeshi Yoshida, Norio Yamamoto, Katsuhiro Hayashi, Akihiko Takeuchi, Shinji Miwa, Kentaro Igarashi, Tuan D. Nguyen, Kiyo-aki Ishii, Takayuki Nojima, Satoru Takahashi, Hideki Murakami, Hiroyuki Tsuchiya and Rikinari Hanayama
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Journal Title
Frontiers in Oncology
Volume: 11
Pages: 667109
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] The number of osteoclasts in a biopsy specimen can predict the efficacy of neoadjuvant chemotherapy for primary osteosarcoma2021
Author(s)
Yoshihiro Araki, Norio Yamamoto, Katsuhiro Hayashi, Akihiko Takeuchi, Shinji Miwa, Kentaro Igarashi, Takashi Higuchi, Kensaku Abe, Yuta Taniguchi, Hirotaka Yonezawa, Sei Morinaga, Yohei Asano, Hiroko Ikeda, Takayuki Nojima, Hiroyuki Tsuchiya
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Journal Title
Scientific Reports
Volume: 11(1)
Pages: 1989
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Presentation] Molecular mechanism for suppression of osteoclastogenesis by osteosarcoma cell-derived extracellular vesicles2021
Author(s)
Yoshihiro Araki, Norio Yamamoto, Katsuhiro Hayashi, Akihiko Takeuchi, Shinji Miwa, Kentaro Igarashi, Takashi Higuchi, Kensaku Abe, Yuta Taniguchi, Hirotaka Yonezawa, Sei Morinaga, Yohei Asano, Hiroyuki Tsuchiya
Organizer
13th Asia Pacific Musculoskeletal Tumor Society
Int'l Joint Research
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