尿中CD55/CD9共陽性エクソソームを標的とした膀胱癌の新規診断・治療法の確立

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 21K09384
• Research Institution: St. Marianna University School of Medicine
• Principal Investigator: 菊地 栄次 聖マリアンナ医科大学, 医学部, 教授 (10286552)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 吉岡 祐亮 (吉岡祐亮) 東京医科大学, 医学部, 講師(特任) (60721503) ; 薄場 渉 聖マリアンナ医科大学, 医学部, 助教 (90867649)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 膀胱癌 / エクソソーム / バイオマーカー / ExoScreen / 膀胱腔内注入療法

Outline of Annual Research Achievements

近年、細胞から分泌される小胞体であるエクソソームは、細胞間の情報伝達手段として注目されている。特に不均一性癌細胞間での特異的な情報伝達機構として、癌の増殖、転移、再発、さらに診断や治療に関わるエクソソームの研究が進められており、臨床応用への期待が高い。本研究では、尿中のCD55+9+exosomeをバイオマーカーとした低侵襲な体液診断法の開発と、膀胱癌におけるCD55+9+exosomeの機能解析と治療への応用を目指す。
本年度はまず膀胱癌検出診断マーカーとしての有用性を検証するため、膀胱癌患者の術前、術後、健常者、各42例126検体の尿からペレットダウン法にてエクソソームを抽出した。その後エクソソームの回収とExoScreen法の感度をCD9陽性エクソソームの測定にて確認し、全検体において有効なシグナル強度が得られた。次にCD55+9+exosomeを測定したところ、膀胱癌術前患者は健常者より高値であり（p=0.0011）、診断マーカーとしての有用性を確認した。術前術後のCD55+9+exosomeには一定の傾向は認められなかった。
次に、CD55+9+exosomeの機能解析の前段階として、膀胱癌5種、腎癌3種の細胞株上清中のCD55+9+exosomeをExoScreen法にて測定し比較した。各細胞株で発現量が大きく異なり、最も多かったのは膀胱癌細胞株HT1376（163倍差）で、次いでJ82、T24であった。他の2種の膀胱癌・3種の腎癌細胞株はほぼ同等に低値であった。
加えて抗癌剤による影響を調べるため、CD55+9+exosomeの発現が高かった膀胱癌細胞株にシスプラチンを投与し48時間後の生細胞数とCD55+9+exosome量を測定した。結果、シスプラチン5-20μMまで濃度依存的に細胞増殖抑制効果が認められ、CD55+9+exosomeも同様に分泌が低下していた。

Current Status of Research Progress

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

Reason

尿中のCD55+9+exosomeの測定が膀胱癌の診断法として有用であることを確認し、膀胱癌機能との関連を探る研究を進めるための基礎情報・効果・条件が収集できた。今後の課題設定や研究の方向性も具体的に定まり、総合的に本研究はおおむね順調に進展している。

Strategy for Future Research Activity

尿検体中のCD55+9+exosomeの測定を、症例数をさらに追加して行い、CD55+9+exosomeを用いた膀胱癌の迅速診断法の開発を進めていく。
また、膀胱癌細胞株を用いてCD55+9+exosomeの機能解析と抗癌剤による分泌への影響の検討をすすめる。さらに、CD55+9+exosomeの分泌を抑制するmiRNAの同定とその機能解析を目指す。

Causes of Carryover

本年度に使用予定であったExoScreenに使用するビーズが１本少なかったため、次年度の早期にこれを購入する予定である。