「造骨性」骨転移の診断治療法の開発に向けたWntシグナルパスウェイの役割の解明

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 21K07230
• Research Institution: National Institutes for Quantum Science and Technology
• Principal Investigator: 須堯 綾 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 量子医科学研究所 分子イメージング診断治療研究部, 主任技術員 (00415415)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 骨転移 / Wntシグナルパスウェイ / 造骨

Outline of Annual Research Achievements

溶骨型骨転移モデルはすでに確立されており、発生メカニズムの解明と治療法の開発が進んでいるが、造骨型骨転移のモデルはなく、その発生メカニズムも不明である。Wntシグナルパスウェイは、癌の発生などに関与し、骨形成や骨吸収への関与が報告されているが、骨転移への関与のエビデンスは存在しない。我々は造骨型の分子メカニズムを解明し、Wntシグナルパスウェイの促進または阻害による骨転移発生パターンを高精細CTイメージングで解析し、造骨型骨転移モデルの樹立と、画像診断法・治療法の開発を目指す。
前年度までにWntファミリーメンバーのなかで、骨代謝に関連する可能性が高いWnt1、Wnt3a及びWnt5aの過剰発現ベクターを構築した。この発現ベクターを、我々が樹立した乳がん由来の溶骨型骨転移モデル5a-D-Luc-ZsGreen細胞に導入し、安定発現株を各8クローンずつ作成した。リアルタイムRT-PCRで発現レベルを確認し、Wnt高発現株を選択した。
今年度は樹立したWnt1、Wnt3a及びWnt5aの高発現株とコントロールとして5a-D-Luc-ZsGreen細胞をメスのヌードマウスの左心室に心腔内移植し、骨転移動物モデルを作成した。IVISを用いたルシフェラーゼによる発光イメージングで、骨転移の経過を確認した。骨転移が見られた個体を小動物用マイクロCTで造骨性骨転移の有無を確認し、Wnt1高発現細胞を移植した個体に造骨が確認された。骨転移が確認された大腿骨と脛骨はサンプリングしHE染色を行った。

Current Status of Research Progress

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

Reason

Wnt高発現細胞株をマウスに移植し、WntファミリーのうちWnt1で造骨性を示す骨転移モデルを作成することに成功したため、当初の予定通り順調に進行していると考えられる。

Strategy for Future Research Activity

Wnt1による造骨性を示す動物モデルを作成することができたが、転移による体重の減少が確認できた40日前後をエンドポイントとしていた。しかし、元の細胞が溶骨性のため、転移が進行すると、Wnt1の造骨能より、溶骨が上回るため、コントロール細胞と、Wnt1高発現株を移植し28日をエンドポイントとして２回目の実験を行う予定である。

Causes of Carryover

1131円と少額なため、今後の実験に必要な試薬や動物を購入するには足りず、予算の使用を断念した。今年度の予算とあわせて、実験に使用する動物や病理関連の物品を研究計画に沿って購入していく予定である。