2020 Fiscal Year Research-status Report
肝胆膵領域癌におけるLGR5を標的としたSTAT3活性抑制による新規治療の開発
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20K09049
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
久保木 知 千葉大学, 大学院医学研究院, 講師 (50571410)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高屋敷 吏 千葉大学, 大学院医学研究院, 講師 (30456024)
酒井 望 千葉大学, 医学部附属病院, 助教 (70436385)
大塚 将之 千葉大学, 大学院医学研究院, 教授 (90334185)
鈴木 大亮 千葉大学, 大学院医学研究院, 助教 (90422229)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | LGR5 / 肝胆膵領域癌 / 転写因子活性 / PD-L1 / Wnt-β-cateninシグナル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
肝内胆管癌の臨床検体においてLGR5発現と臨床病理学的因子・予後・腫瘍進展関連因子発現などを評価したところ、肝内胆管癌におけるLGR5発現はNF-κBやSTAT3などの転写因子活性と相関し、腫瘍浸潤能やcancer stemnessと関連する各種因子の発現と相関し、LGR5高発現は有意な予後不良因子であった。
肝内胆管癌の細胞株を用いてLGR5 knockdownの抗腫瘍効果を評価したところ、LGR5 knockdown細胞はβ-catenin活性を抑制することによりNF-κBやSTAT3などの転写因子活性が低下する結果、EMT抑制、cencer stemness property減少、invasiveness低下に伴う抗腫瘍効果を発揮することが示された。
同シグナルの治療応用を評価するためにWnt inhibitorであるIWP-2で肝内胆管癌細胞株を刺激したところ、LGR5 knockdownと同様の機序を介して抗腫瘍効果を示し、LGR5抑制によるWnt-β-cateninシグナル調節は肝内胆管癌の治療標的となり得ることが示された。
また、LGR5によるNF-κBやSTAT3などの転写因子活性亢進が腫瘍免疫逃避機序に及ぼす影響を評価するためのPreliminary studyとして、胆嚢癌の臨床検体におけるPD-L1発現とNF-κBやSTAT3などの転写因子活性・臨床病理学的因子・予後・腫瘍進展関連因子発現などとの関連を評価したところ、NF-κBやSTAT3などの転写因子活性亢進はPD-L1発現と相関し、PD-L1高発現は腫瘍悪性度を反映する様々な因子と相関し、独立した予後不良因子であった。
また、胆嚢癌細胞株においてNF-κB活性亢進はPD-L1発現を亢進させることが示されたとともに、NF-κB inhibitor投与によりPD-L1発現抑制が確認された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究ではまず、切除された肝胆膵領域癌の臨床検体におけるLGR5発現を評価し、臨床病理学的因子や予後との相関を評価するとともに各種の腫瘍進展因子発現との関連を検討することを目的として挙げている。この点に関しては、以前の研究で肝細胞癌に関する検討を施行するとともに、現在までに肝内胆管癌において評価することが出来た。また、胆嚢癌においてPD-L1発現と転写因子活性の関連を評価することが出来ており、臨床検体を用いた評価に関してはおおむね予定通りに研究が進んでいると考える。
また本研究では細胞実験においてLGR5発現調整の腫瘍進展への影響を評価することを目的としているが、これまでに肝細胞癌細胞株および肝内胆管癌細胞株においてLGR5 knockdownの抗腫瘍効果を明らかにすることが出来た。また、これらの細胞株に対してLGR5シグナルのターゲットシグナルであるWnt-β-cateninシグナルのinhibitorであるIWP-2投与がLGR5 knockdownと同様の抗腫瘍効果を示すことを示すことが出来ており、今後の治療応用への基礎データが得られたと考えており、細胞実験に関してもおおむね予定通りに研究が進んでいると考える。
しかし、本研究では動物実験にてLGR5-Wnt-β-cateninシグナルをターゲットとした新規治療の臨床応用を目指した創薬を目指しているが、現時点では動物実験の計画はまだあまり進んでおらず、肝細胞癌細胞株をSCIDマウスに皮下移植できることを確認するまでにとどまっておる。LGR5に関連したものに関しては、現在の細胞実験の結果にてIWP-2がLGR5-Wnt-β-cateninシグナルをターゲットとした新規治療薬の候補となり得るが、動物実験で証明するには至っていない。
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| Strategy for Future Research Activity |
肝胆膵領域癌の切除臨床検体を用いた研究では、今後は、まずは胆嚢癌におけるLGR5発現を評価し、PD-L1発現との関係や各種腫瘍進展促進因子との関連を解明することを目指す。また、浸潤性膵管癌においてもLGR5発現を評価し、臨床病理学的因子や予後との相関を評価するとともに各種の腫瘍進展因子発現との関連を検討したい。
また細胞実験においては、これまでにLGR5 knockdownの作用を評価してきた肝細胞癌細胞株および肝内胆管癌細胞株において、今後は、LGR5 overexpression細胞を作成し、LGR5の腫瘍増殖促進効果を評価することを目指す。更にはIWP-2によるWnt-β-cateninシグナル抑制効果および抗腫瘍効果の詳細をさらに検討していき、動物実験へつなげていきたい。そして、浸潤性膵管癌細胞株においてもLGR5 knockdownおよびLGR5 inhibitionの腫瘍進展への影響を評価していきたい。
現在、動物実験はほとんど進んでいないため、動物実験に関しては、まずは各種肝胆膵領域癌細胞株の皮下移植モデルを作成するとともに同所性移植モデルの作成も目指す。そして、LGR5 knockdown細胞およびLGR5 inhibition細胞も移植し、腫瘍進展の違いも評価する。更には、LGR5-Wnt-β-cateninシグナルをターゲットとした新規治療の臨床応用を目指してIWP-2投与の抗腫瘍効果を評価するとともに副作用も評価し、副作用軽減のためのdrug delivery system対する研究も進めていき、安全かつ有効性の高い新規治療法開発の架け橋となるtranslational researchを目指していきたい。
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| Causes of Carryover |
今年度は手術切除検体を用いた臨床症例でのLGR5の腫瘍進展にかかわる研究を主に進めた。また、その結果を細胞実験でLGR5 knockdownの手技を用いて確認した。研究計画では今年度も臨床検体を用いた研究や細胞実験を用いた研究と並行して動物実験を行う予定であったが、本年度は動物実験にまで至らず、動物実験に使用する予定であった研究経費を次年度使用分として繰り越すこととした。
また、今年度はCOVID-19の関係で学会がすべてオンライン開催となったため、学会参加のために拠出した旅費が未使用となったため、次年度への繰り越し資金として生じた。
次年度は今年度の繰越金を用いて、動物実験を進めていくことを予定している。また、学会が現地開催となれば、学会参加のための旅費として今年度の繰越金を使用することを予定している。
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Research Products
(3 results)
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[Presentation] 進行胆嚢癌におけるPD-L1発現の臨床的意義2021
Author(s)
佐藤 豊, 久保木 知, 古川 勝規, 高屋敷 吏, 高野 重紹, 鈴木 大亮, 酒井 望, 賀川 真吾, 細川 勇, 三島 敬, 小西 孝宜, 大塚 将之
Organizer
第121回日本外科学会総会
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[Presentation] LGR5-WntシグナルはSTAT3活性亢進を介して肝内胆管癌のstemness及びEMTを促進することにより腫瘍悪性度を高める2020
Author(s)
川﨑 圭史, 久保木 知, 吉富 秀幸, 古川 勝規, 高屋敷 吏, 高野 重紹, 鈴木 大亮, 酒井 望, 賀川 真吾, 三島 敬, 中台 英里, 小西 孝宣, 大塚 将之
Organizer
第120回日本外科学会総会
