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2022 Fiscal Year Research-status Report

Oncological significance of vagotomy in upper gastrointestinal surgery

Research Project

Project/Area Number 21K08740
Research InstitutionJichi Medical University

Principal Investigator

細谷 好則  自治医科大学, 医学部, 教授 (30275698)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 北山 丈二  自治医科大学, 医学部, 教授 (20251308)
堀江 久永  自治医科大学, 医学部, 教授 (20316532)
佐田友 藍  自治医科大学, 医学部, 助教 (40528585)
齋藤 心  自治医科大学, 医学部, 准教授 (60382909)
倉科 憲太郎  自治医科大学, 医学部, 講師 (70382900)
宮戸 秀世  自治医科大学, 医学部, 講師 (90813163)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Keywords迷走神経 / 腹膜播種 / 肝転移 / がん免疫微小環境 / 腹腔内マクロファージ / 大網
Outline of Annual Research Achievements

8-10週齢のマウスを全身麻酔下に開腹し、実体顕微鏡下に横隔膜下で迷走神経を切離するとともに幽門形成術(迷走神経切離群)を施行、Sham operation群では迷走神経は受動、確認のみ行い、幽門形成術(迷走神経温存群)を行った。この処置を行った3週後、腹腔内のCD3(+)T細胞、Gr1(+)好中球、F4/80マクロファージの割合が健常状態に戻ることを確認した後、YTN16P(1x105個)を腹腔内投与し、2週後の腹膜播種の成立状況を観察したところ、大網および腸間膜の播種数はsham operation群と比較して迷走神経切離群において有意に増加していた(大網: 2.8 ± 1.8 vs 5.2 ± 2.4, p<0.01, n=13、腸間膜: 37 ± 13 vs 62 ± 18, p=0.025, n=13)。また、迷走神経切除群にて、腹腔内のGr1陽性好中球、F4/80マクロファージの割合が増加、CD3(+) T細胞の割合が減少していた。顕微鏡的腹膜播種陽性状態での手術の影響を考えるために、YTN16P(1x105個)を腹腔内投与した直後、1, 3, 5日目に、上述の迷走神経切離+幽門形成術を施行し、その後の腹膜播種の形成状態を検討したところ、直後および1日目では幽門部に大きな播種を形成し、播種の見られないうちに死亡するが、3,5日では腸間膜に有数の播種を形成することから、この方法で迷走神経切除の影響を検討することが可能であることが判明した。
C57/Bl6マウスの脾臓にYTN16を注入し、肝転移巣を形成させることを繰り返して、in vivo selectionにより、1x105個の細胞を脾臓内注入することで高頻度に肝転移を起こすマウス胃がん細胞株YTN16Hを作成することに成功した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

(1)実体顕微鏡下にマウスの迷走神経切離術、幽門形成術を行う手技を確立し、迷走神経シグナルが腹膜播種の成立および腹腔内免疫細胞の動態に影響を与える事実が確認できた。
(2)上記の動物モデルは、迷走神経切除後の生体における腹腔内の現象を見る上では良好なモデルであるが、実際には腹腔内に遊離癌細胞が存在した状態での手術手技の影響を確認することが最も重要である。そこで顕微鏡的腹膜播種陽性状態(P0CY1に相当する)における、迷走神経切除が腹膜播種の形成や腹腔免疫にどのような影響を与えるかを検討するIn vivoの実験系を確立することができた。これを用いて、より臨床に近い状態での迷走神経切除の意義を検討することが可能となった。
(3)迷走神経シグナルが肝転移に及ぼす影響をin vivoで検討するための細胞株を樹立することができた。

Strategy for Future Research Activity

(1)腹腔内遊離癌細胞が存在した状態での迷走神経切除の影響を検討するために、YTN16P(1x105個)を腹腔内投与した3日目および 5日目に、迷走神経切離+幽門形成術を施行し、その後の腹膜播種の形成状態をSham operation群と比較検討する。
(2)腹膜播種成立時におけるF4/80mid-high, MHC classⅡhighマクロファージが、組織由来のLarge peritoneal macrophage (LPM)と骨髄由来のsmall peritoneal macrophage (SPM)のどちらに由来するのかを調査するため、PKH26PCLを用いてあらかじめLPMを蛍光染色しておき、数日後にYTN16Pを接種、その2週間後の腹膜播種を形成した時点でF4/80mid-high, MHC classⅡhighマクロファージにおけるPKH26PCLの染色を確認する。また、播種組織の凍結切片を作成し、免疫染色を行い、腹膜播種の形成過程でSPMとLPMの性質がどの様に変化し、腹膜播種成立をきたすかを解明する。過去の報告で大網で産生されるレチノイン酸がLPMの分化を制御すること、迷走神経シグナルはマウス腸管のCX3CR1+マクロファージにおけるレチノイン酸産生を制御することが示されていることから、迷走神経シグナルが大網におけるレチノイン酸産生およびLPMの分化にどう関与しているかを検討する。
(3)マウスの迷走神経切離術を施行し、YTN16H(1x105個)を脾臓内に注入し、肝転移の成立の変化を検討する。また、その組織内の免疫細胞を組織染色、flowcytometryで検討し、その免疫学的機序を解明する。

Causes of Carryover

迷走神経切除3週後の腹膜播種の成立に及ぼす影響を明らかにするための動物実験にて有意差を出すためには、計5回分(マウス100匹)を予定していたが、3回の実験にて有意差が得られたため、予定より少ない執行となった。残額は最終年度の動物実験に関する物品費として使用することにする。

  • Research Products

    (7 results)

All 2022

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (4 results)

  • [Journal Article] MiR-29b may suppresses peritoneal metastases through inhibition of the mesothelial?mesenchymal transition (MMT) of human peritoneal mesothelial cells2022

    • Author(s)
      Kimura Yuki、Ohzawa Hideyuki、Miyato Hideyo、Kaneko Yuki、Saito Akira、Takahashi Kazuya、Tojo Mineyuki、Yamaguchi Hironori、Kurashina Kentaro、Saito Shin、Hosoya Yoshinori、Lefor Alan Kawarai、Sata Naohiro、Kitayama Joji
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 12 Pages: -

    • DOI

      10.1038/s41598-021-04065-2

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Effect of Systemic or Intraperitoneal Administration of Anti-PD-1 Antibody for Peritoneal Metastases from Gastric Cancer2022

    • Author(s)
      KUMAGAI YUKO、FUTOH YURIE、MIYATO HIDEYO、OHZAWA HIDEYUKI、YAMAGUCHI HIRONORI、SAITO SHIN、KURASHINA KENTARO、HOSOYA YOSHINORI、LEFOR ALAN KAWARAI、SATA NAOHIRO、KITAYAMA JOJI
    • Journal Title

      In Vivo

      Volume: 36 Pages: 1126~1135

    • DOI

      10.21873/invivo.12811

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Altered intraperitoneal immune microenvironment in patients with peritoneal metastases from gastric cancer2022

    • Author(s)
      Takahashi Kazuya、Kurashina Kentaro、Yamaguchi Hironori、Kanamaru Rihito、Ohzawa Hideyuki、Miyato Hideyo、Saito Shin、Hosoya Yoshinori、Lefor Alan Kawarai、Sata Naohiro、Kitayama Joji
    • Journal Title

      Frontiers in Immunology

      Volume: 13 Pages: -

    • DOI

      10.3389/fimmu.2022.969468

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 高度肥満症に対する減量・代謝改善手術の治療成績2022

    • Author(s)
      齋藤 心, 春田 英律, 千葉 蒔七, 千葉 小夜, 小池 瑛, 細谷 好則, 倉科 憲太郎, 岡田 健太, 北山 丈二,佐田 尚宏
    • Organizer
      第55回日本成人病(生活習慣病)学会学術集会
  • [Presentation] 減量・代謝改善手術としての腹腔鏡下スリーブ状胃切除術の適応と限界 腹腔鏡下スリーブ状胃切除術の治療成績と改善点.2022

    • Author(s)
      齋藤 心, 小池 瑛 , 春田 英律, 千葉 蒔七, 岡田 健太, 倉科 憲太郎,金丸 理人,高木 徹,高橋 和也,金子 勇貴, 細谷 好則, 北山 丈二,佐田 尚宏
    • Organizer
      第47回日本外科系連合学会学術集会
  • [Presentation] 当院における高度肥満症に対する減量・代謝改善手術の治療成績.2022

    • Author(s)
      齋藤 心, 千葉 小夜, 春田 英律, 小池 瑛, 岡田 健太, 鈴木 昭広 , 橋本 愛, 山野井 徳,北山 丈二 , 細谷 好則, 佐田 尚宏
    • Organizer
      第42回日本肥満学会・第39回日本肥満症治療学会学術集会
  • [Presentation] Flow cytometryを用いた胃癌患者腹腔内免疫細胞の解析2022

    • Author(s)
      髙橋和也, 大澤英之, 金丸理人, 倉科憲太郎, 齋藤心, 山口博紀, 細谷好則, 北山丈二,佐田尚宏
    • Organizer
      第77回日本消化器外科学会総会

URL: 

Published: 2023-12-25  

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