2021 Fiscal Year Research-status Report
癌関連線維芽細胞とChitinase3-like1が関与した大腸癌進展機序の解明
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21K08716
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| Research Institution | Nagoya City University |
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Principal Investigator |
渡部 かをり 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 臨床研究医 (20871263)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
志賀 一慶 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 助教 (20747282)
高橋 広城 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 准教授 (30381792)
松尾 洋一 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 教授 (40381800)
瀧口 修司 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 教授 (00301268)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 癌関連線維芽細胞 / CAF / Chitinase 3-like 1 / CHI3L1 / 大腸癌 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，癌関連線維芽細胞（以下CAF）から分泌されるChitinase3-like1（以下CHI3L1）が大腸癌の進展，すなわち増殖や遊走，浸潤，血管新生能にどのように関与しているのか，またそのメカニズムを解明することである．CHI3L1の起源について既存文献の多くは癌細胞からの分泌と報告しており，CAFの関与を言及した上でメカニズムの全容を解明した報告はなかったが，今回我々はサイトカインアレイやELISAにて，CAFから多くのChitinase 3-like 1が分泌されていることを確認しており，CAFに関与する癌進展に影響している因子として着目した．
これまで実験にて、CAFの方が癌細胞よりも、CHI3L1の発現が強く分泌が多いとの結果を得た。また、CHI3L1が癌増殖能・遊走能に与える影響については有意な結果は得られず、CHI3L1による癌増殖能・遊走能への効果は明らかにはできなかったが、各細胞について血管新生因子であるIL-8およびVEGFの発現・分泌を確認すると、CAFは癌細胞よりも多くのIL-8を分泌していることが確認でき、さらに各細胞にCHI3L1を投与すると、癌細胞においては有意な変化がみられなかったものの、CAFにおいてはIL-8の発現と分泌の亢進がみられ．VEGFも有意差はないものの同様の傾向がみられた。
これらの結果により、CAFから分泌されるCHI3L1が何らかの作用にて癌血管新生能に関与すると考えているが、CHI3L1の分泌機序、またCHI3L1が癌血管新性能を亢進させる機序については依然として不明である。今後、これらのメカニズムを明らかにするべく研究を継続していく。
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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
培養上清のサイトカインアレイにより、CAFから分泌され癌進展に影響するタンパクとしてCHI3L1に着目し、検証している。これまでの実験にて、複数の大腸癌細胞株およびCAFを用いて、CHI3L1の発現や分泌をRT-PCR・Western blotting・ELISAで比較検討したところ、CAFの方が癌細胞よりも、CHI3L1の発現が強く分泌が多いとの結果を得た。
そこで、そのCHI3L1が癌進展にどのように影響しているのかを確認するために、癌細胞にCHI3L1を投与し、増殖能についてはWST-1 Assay、遊走能についてはWound Healing Assayを行ったが、いずれも有意な結果は得られず、CHI3L1による癌増殖能・遊走能への効果は明らかにはできなかった。しかし、各細胞について血管新生因子であるIL-8およびVEGFの発現・分泌をRT-PCR・ELISAで確認したところ、CAFは癌細胞よりも多くのIL-8を分泌していることが確認でき、また癌細胞とCAFにCHI3L1を投与してIL-8とVEGFの発現・分泌の変化をRT-PCR・ELISAにて確認したところ、癌細胞においては有意な変化がみられなかったものの、CAFにおいてはIL-8の発現と分泌の亢進がみられ．VEGFも有意差はないものの同様の傾向がみられた。
これらの結果により、CAFから分泌されるCHI3L1が何らかの作用にて癌血管新生能に関与すると考えており、今後、そのメカニズムを明らかにするべく実験を継続していく。
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| Strategy for Future Research Activity |
CHI3L1がどのような機序でCAFから分泌されるか、また癌微小環境においてCHI3L1が癌血管新性能を亢進させる機序については依然として不明である。各細胞におけるCHI3L1のレセプター発現の有無や、CHI3L1が作用するシグナル伝達経路を確認し、これらの機序について解明していく。
また、CAFとCHI3L1が血管新生因子IL-8とVEGFに関与していることは示唆されたが、実際に血管新生に与える影響についての機能実験として、ヒト臍帯静脈内皮細胞（HUVEC）を用いたTube Formation Assayを行い確認する。また、さらに、CAFとCHI3L1が関与する抗腫瘍作用のin vivoでの効果につき、動物実験を検討する。
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| Causes of Carryover |
内容として繰り返す検証実験が重なったため実質の経費としては少なくなった。また新型コロナ感染症による出張制限などのため旅費などの経費が抑えられた。しかし今後もさらなる検証を継続するため各種薬剤やELISAキット等実験備品の購入が必要であり、かつ今後動物実験を検討しており、また学会発表・論文投稿の予定もあり、前年度の残額も含めてこれら必要経費に充当する予定である。
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