癌の骨破壊病変に対する銅のキレートを応用した治療戦略の構築とその制御機構の解析

2021 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20H03889
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 佐々木 朗 岡山大学, 医歯薬学域, 教授 (00170663)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 志茂 剛 北海道医療大学, 歯学部, 教授 (40362991) ; 奥井 達雄 島根大学, 学術研究院医学・看護学系, 准教授 (40610928) ; 吉岡 徳枝 岡山大学, 大学病院, 講師 (50362984) ; 伊原木 聰一郎 岡山大学, 医歯薬学域, 准教授 (80549866)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 銅キレート / 癌性骨疼痛 / 癌の骨浸潤 / 高カルシウム血症 / 破骨細胞 / 口腔癌 / 骨転移

Outline of Annual Research Achievements

本研究課題は，生体銅を標的とした癌の骨破壊病変に対する新規治療法の開発とその制御機構の解析を目的としている。具体的には，銅のキレート薬（Ammonium Tetrathiomolybdate；TM）の癌の骨破壊病変（骨浸潤・高カルシウム血症・骨転移・癌性骨疼痛）について，臨床材料ならびに疾患モデルを作製してその有効性と作用機序を解析する。本年度は，動物実験モデルに対する銅キレート剤TMの効果の検証を行った。
1）高カルシウム血症を引き起こす口腔扁平上皮癌細胞株ＴＭ10(理研細胞バンク)をマウス皮下に移植し作製した高カルシウム血症動物モデルに対してTMによる薬物効果を評価したが対象群と比較して明らかにTM投与群で高カルシウム血症の改善を認めた。2）TMは破骨細胞性骨吸収阻害作用（破骨細胞形成抑制）のみならず血管新生阻害作用を有していることが知られている。担癌モデルではTMの血管新生阻害作用による抗腫瘍効果による二次的な高カルシウム血症の改善効果を示した可能性がある。そのため副甲状腺関連蛋白（PTHrP）をオスミックポンプを用いてマウスに持続投与する非担癌高カルシウム血症モデルを作製しＴＭの効果を検討した。結果にはバラツキが大きくTMの効果に有意差を見いだせなかった。この点については再検の必要はあるが，少なくとも癌誘発高カルシウム血症に対しては臨床的有用性が明らかとなった。3）癌性骨痛に対する評価：口腔扁平上皮癌細胞株SASをマウス脛骨骨髄腔内に注入し骨浸潤モデルを作製した。腫瘍定着確認後からTMを経口投与し，腫瘍投与後に生理的行動検査であるvon Frey testを継続的に実施したところTM投与群では疼痛閾値の上昇を認め，TＭは癌性骨痛の改善効果を示すことが明らかとなった。

Current Status of Research Progress

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

Reason

研究施設の改修工事による移転があり，研究活動に負担が生じた。また研究実施者において新型コロナ感染に関連した自宅待機などの影響や試薬の輸入などの遅延もあり，進捗に影響を与えたが後半で行動制限の緩和があり，動物実験についても執行が可能となり現時点では概ね順調に進んでいる。

Strategy for Future Research Activity

令和3年度の動物実験に追加としてTMによる骨転移モデルでの効果の検証を予定している。またTMによる癌関連線維芽細胞（CAF)の遺伝子発現の網羅的解析を予定しているが，令和3年度にCAFの安定した樹立法について研究を進め安定した方法を得ることができた。令和4年度はその実験系を用いて，大学院生ならびに研究分担者の協力を得て進める予定である。また研究代表者が令和4年度より主任教授から特命教授（研究）となるため，動物骨転移モデル作製に精通した研究者とCAFモデルの樹立を行った2名の研究者を新たに研究分担者として研究組織に加え速やかな実施を遂行する方策をとった。