2020 Fiscal Year Research-status Report

癌関連線維芽細胞におけるC5a受容体を標的とした膵癌幹細胞制御

Research Project

Project/Area Number	20K09081
Research Institution	Kumamoto University
Principal Investigator	新田英利熊本大学, 病院, 非常勤診療医師 (90555749)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	今井克憲熊本大学, 大学院生命科学研究部(医), 助教 (60555746) 林洋光熊本大学, 病院, 助教 (80625773) 山村謙介熊本大学, 病院, 非常勤診療医師 (10816507)
Project Period (FY)	2020-04-01 – 2023-03-31
Keywords	補体C5a / C5a受容体 / 癌間質細胞 / 膵癌幹細胞
Outline of Annual Research Achievements	補体C5aおよびその受容体であるC5a受容体(C5aR)は細菌感染以外にも関節リウマチ、敗血症、肺炎、動脈硬化、白血病を増悪させる因子として注目されている。われわれは世界で初めてC5aRがヒトの固形癌（胃癌、膵癌、胆管癌、大腸癌など）にも発現しており、癌の浸潤・転移を促進させていることを明らかにした。また膵癌においてCancer Associated Fibroblasts(CAFs)は癌の浸潤・転移に関与しているこが明らかとなりつつあり、さらに癌組織中の間質中に存在するCAFsが C5aRを新たなマーカーとして発現し、肺癌や乳癌において癌幹細胞の機能維持に役割を果たしていることが示された。よってC5aRはCAFsを介した癌の浸潤に重要な働きを有している可能性がある。最近、肺癌・乳癌のCAFsは自身の細胞膜に発現したC5aR（GPR77）とそのリガンドであるC5aを細胞膜上で反応させることで p65リン酸化、NF-κBを活性化し炎症性サイトカイン（IL-6,8）を分泌し癌幹細胞の機能維持や乳癌の制癌剤耐性に重要な役割を示していることが明らかとなった。膵癌においても癌幹細胞は制癌剤耐性に寄与していることから、C5a-C5aRを治療ターゲットとすることで癌幹細胞を制御し新たな膵癌治療につながる可能性がある。以上から癌組織から抽出したCAFsはC5aRを介してさまざまなサイトカインを分泌し癌の進展や制癌剤耐性あるいは癌幹細胞の機能維持を介して予後を悪化させている可能性があるが、果たして膵癌においてCAFsがC5aRを介した癌進展・制癌剤耐性に寄与しているかは明らかではない。C5aRを発現した膵癌細胞をターゲットとするだけでなく、CAFs上に発現したC5aRあるいはCAFsから分泌されるC5aをターゲットすることで新たな癌治療の道を切り開く可能性がある。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 3: Progress in research has been slightly delayed. Reason ヒト膵癌組織を用いてC5aR抗体およびαSMA抗体を用いて蛍光二重染色を用いた結果、CAFsがC5aRを発現していることが確認できた。かつ共焦点顕微鏡においてもαSMA陽性CAFsがC5aRを発現していることが確認できた。また臨床病理学的にもC5aR陽性かつαSMA陽性細胞を高率に発現する膵癌症例は低率に発現する症例にくらべ癌の進行度が高く、予後不良であることがわかった。さらにヒト膵癌組織から樹立したCAFs細胞株を用いてRT-PCRおよびWestern blottingを行いC5aRの発現を確認できた。CAFsにC5aを加えた際、αSMAの発現の増加を認めたことからC5aR陽性CAFsにおいてC5aと反応することでactivateされることが示唆された。現在、C5aで刺激したCAFsが膵癌幹細胞のsphere形成に影響を与えているか否か解析中である。C5aでの刺激時間や濃度などsphere形成に最も影響を与える条件設定に難渋しているため時間を要している。
Strategy for Future Research Activity	上記の条件設定が整えばIn vitroにおけるCAFsのC5aR発現を確認し、C5aRを介した膵癌のstemnessに与える影響を検討したい。具体的にはCAFsのcondition medium（CM）を膵癌細胞株に加えsphere形成能を解析する。次にsiRNAでC5aRをknock downしたCAFsやC5aR-antagonistでtreatしたCAFsのCMが癌細胞のsphere形成能を低下させるか否か解析する。さらにCAFsと膵癌細胞株の共培養下での膵癌細胞株の幹細胞マーカー（CD44+、CD133+など）を評価し、C5aR-antagonistやsi-RNAがマーカー発現の低下を促すか否かを評価する。サイトカインアレイを用いてstemness獲得にどのようなサイトカインが関与しているかを解析する。
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。