Analysis of the mechanism of anti-tumor immunosuppression by peritoneal mesothelial cells phagocytosed with ovarian cancer cells and investigation of the method for reactivation anti-tumor immunity

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 21K09492
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 小屋 美博 名古屋大学, 医学系研究科, 特任講師 (80396960)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 梶山 広明 名古屋大学, 医学系研究科, 教授 (00345886) ; 吉原 雅人 名古屋大学, 医学系研究科, 特任助教 (00878374)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 卵巣癌 / 中皮細胞 / 抗腫瘍免疫

Outline of Annual Research Achievements

腹腔内の最大の構成要素である中皮細胞は、貪食能を有している。近年、貪食細胞の重要性が、神経損傷をはじめ様々な分野で報告されている。本課題では、(1)腹膜中皮細胞の卵巣癌細胞に対する貪食機能の解析を行い、(2)その結果、腹膜中皮細胞にどの様な変化が生じるのかを評価する。(3)そして、その変化が腫瘍微小環境へどのような影響を及ぼすのかを明らかにし、(4)宿主の腫瘍免疫を再賦活化する方法の探索を行う。
令和４年度は、前年に引き続き(1)及び(2)を中心に遂行した。不死化したマウス由来中皮細胞と同系のアポトーシス誘導マウス卵巣癌細胞を共培養し、貪食性中皮細胞をFACSにより分取し、分取した貪食性中皮細胞からRNAを抽出し、免疫関連遺伝子の発現を定量的PCRにより解析した。これらの結果、定量的PCR解析では、免疫関連遺伝子及び脂質代謝関連分子の有意な発現変化が確認された。免疫抑制誘導分子の発現が増加し、一方、免疫共刺激遺伝子の発現が減少していた。これらの結果から、細胞片を貪食した中皮細胞は免疫抑制を誘導する性質があることが示され、卵巣癌細胞の宿主免疫系からの逃避に寄与している可能性が示唆された。
また、本課題が予定通り進まない時に備え、癌関連中皮細胞（CAM）による宿主免疫系の抑制化に関しても準備を進めた。加えて、癌細胞側にも注目し、細胞表面分子であるコンドロイチン硫酸プロテオグリカン4（Chondroitin Sulfate Proteoglycan 4、CSPG4）、及びCD271の役割に関しての解析も行った。試験管内及びマウス個体内での解析の結果、CSPG4もCD271も癌の悪性化に寄与することが分かった。卵巣癌の新規治療標的として新たな知見をもたらすことが期待された。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

不死化したマウス由来中皮細胞と同系のアポトーシス誘導マウス卵巣癌細胞を共培養し、貪食性中皮細胞をFACSにより分取し、分取した貪食性中皮細胞からRNAを抽出し、RNAシーケンス用サンプル調製条件の最適化に時間がかかっている為。
動物実験施設の改築に伴い、動物実験計画の一部に遅延が生じている。

Strategy for Future Research Activity

(1)、(2)の詳細な解析を実施する。特に、(2)においてオミクス解析を実施し、貪食した中皮細胞において、どのような変化が生じているかを明らかにする。(3)の 動物モデルでの解析を進める。貪食したマウス中皮細胞を同系マウスに接種し免疫を行う。その後、マウス卵巣癌細胞を移入し、癌細胞の増殖や宿主の抗腫瘍免疫を評価する。(4)において、必要となる評価系の構築を進める。
加えて、本課題が予定通り進まない時に備え、癌関連中皮細胞（CAM）による宿主免疫系の抑制化に関しても準備を進める。貪食に関する解析は含まれないが、申請者らは、CAMによる卵巣癌細胞への浸潤能や抗がん剤耐性の増強に関して報告してきており、CAMは腫瘍微小環境において重要な役割を果たしていることが示されている。しかし、CAMと免疫系に関しては明らかになっておらず、CAMによる免疫系の制御の解明自体にも大きな価値がある。これには本研究に用いられる材料等が転用できる。また、癌細胞側にも注目し、卵巣癌におけるCD271の役割に関しての解析も進める。

Causes of Carryover

進捗状況に遅れが生じており、実施予定であったオミクス解析、マウス実験が翌年に持ち越される為。これらは翌年度に実施する予定であり、合わせての使用額となった。

Research Products

• [Journal Article] Indoxyl Sulfate Promotes Metastatic Characteristics of Ovarian Cancer Cells via Aryl Hydrocarbon Receptor?Mediated Downregulation of the Mas Receptor (2023)
  • Author(s): Saito Shinichi、Koya Yoshihiro、Kajiyama Hiroaki、Yamashita Mamoru、Nawa Akihiro
  • Journal Title: Laboratory Investigation Volume: 103 Pages: －
  • DOI: 10.1016/j.labinv.2022.100025
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Significance of platinum distribution to predict platinum resistance in ovarian cancer after platinum treatment in neoadjuvant chemotherapy (2022)
  • Author(s): Uno Kaname、Yoshikawa Nobuhisa、Tazaki Akira、Ohnuma Shoko、Kitami Kazuhisa、Iyoshi Shohei、Mogi Kazumasa、Yoshihara Masato、Koya Yoshihiro、Sugiyama Mai、Tamauchi Satoshi、Ikeda Yoshiki、Yokoi Akira、Kikkawa Fumitaka、Kato Masashi、Kajiyama Hiroaki
  • Journal Title: Scientific Reports Volume: 12 Pages: －
  • DOI: 10.1038/s41598-022-08503-7
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Peritoneal restoration by repurposing vitamin D inhibits ovarian cancer dissemination via blockade of the TGF-β1/thrombospondin-1 axis (2022)
  • Author(s): Kitami Kazuhisa、Yoshihara Masato、Tamauchi Satoshi、Sugiyama Mai、Koya Yoshihiro、Yamakita Yoshihiko、Fujimoto Hiroki、Iyoshi Shohei、Uno Kaname、Mogi Kazumasa、Ikeda Yoshiki、Yokoi Akira、Yoshikawa Nobuhisa、Nishino Kimihiro、Niimi Kaoru、Nawa Akihiro、Enomoto Atsushi、Kajiyama Hiroaki
  • Journal Title: Matrix Biology Volume: 109 Pages: 70～90
  • DOI: 10.1016/j.matbio.2022.03.003
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Metastatic Voyage of Ovarian Cancer Cells in Ascites with the Assistance of Various Cellular Components (2022)
  • Author(s): Uno Kaname、Iyoshi Shohei、Yoshihara Masato、Kitami Kazuhisa、Mogi Kazumasa、Fujimoto Hiroki、Sugiyama Mai、Koya Yoshihiro、Yamakita Yoshihiko、Nawa Akihiro、Kanayama Tomohiro、Tomita Hiroyuki、Enomoto Atsushi、Kajiyama Hiroaki
  • Journal Title: International Journal of Molecular Sciences Volume: 23 Pages: －
  • DOI: 10.3390/ijms23084383
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Regulation of Mesothelial Cell Fate during Development and Human Diseases (2022)
  • Author(s): Taniguchi Toshiaki、Tomita Hiroyuki、Kanayama Tomohiro、Mogi Kazumasa、Koya Yoshihiro、Yamakita Yoshihiko、Yoshihara Masato、Kajiyama Hiroaki、Hara Akira
  • Journal Title: International Journal of Molecular Sciences Volume: 23 Pages: －
  • DOI: 10.3390/ijms231911960
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Presentation] 難治性婦人科がんの克服を目指して 腫瘍促進的腹膜環境の正常化を標的とした難治性卵巣癌に対する新規治療戦略の開発 (2022)
  • Author(s): 北見 和久, 吉原 雅人, 山北 由彦, 杉山 麻衣, 小屋 美博, 藤本 裕基, 伊吉 祥平, 宇野 枢, 茂木 一将, 玉内 学志, 池田 芳紀, 横井 暁, 芳川 修久, 西野 公博, 新美 薫, 那波 明宏, 榎本 篤, 梶山 広明
  • Organizer: 第64回日本婦人科腫瘍学会学術講演会
• [Presentation] コンディショナルノックインマウスを用いた卵巣がん関連中皮細胞の系譜追跡と機能解析 (2022)
  • Author(s): 茂木 一将, 谷口 寿章, 吉原 雅人, 藤本 裕基, 宇野 枢, 伊吉 祥平, 北見 和久, 杉山 麻衣, 小屋 美博, 山北 由彦, 玉内 学志, 池田 芳紀, 横井 暁, 芳川 修久, 西野 公博, 新美 薫, 富田 弘之, 那波 明宏, 梶山 広明
  • Organizer: 第64回日本婦人科腫瘍学会学術講演会
• [Presentation] 腹腔内コミュニケーションに注目した卵巣癌腹膜播種におけるNotchシグナルの新規機能:腫瘍内不均一性と薬剤抵抗性への関与 (2022)
  • Author(s): 杉山 麻衣, 吉原 雅人, 小屋 美博, 北見 和久, 宇野 枢, 伊吉 祥平, 茂木 一将, 藤本 裕基, 山下 守, 那波 明宏, 梶山 広明
  • Organizer: 第74回日本産科婦人科学会学術講演会
• [Presentation] 上皮性卵巣癌の転移浸潤におけるNGFR/CD271発現の臨床予後および分子生物学的役割に関する検討 (2022)
  • Author(s): 小屋 美博, 杉山 麻衣, 吉原 雅人, 北見 和久, 宇野 枢, 伊吉 祥平, 茂木 一将, 藤本 裕基, 山下 守, 那波 明宏, 梶山 広明
  • Organizer: 第74回日本産科婦人科学会学術講演会
• [Presentation] シスプラチン誘導性の急性腎障害による血中インドキシル硫酸の亢進と卵巣癌病態の促進 Mas受容体に焦点を当てて (2022)
  • Author(s): 斉藤 伸一, 小屋 美博, 梶山 広明, 山下 守, 那波 明宏
  • Organizer: 第74回日本産科婦人科学会学術講演会
• [Presentation] Impact of obesity and the role of dedifferentiated adipocytes upon peritoneal metastasis of ovarian cancer (2022)
  • Author(s): 伊吉 祥平, 吉原 雅人, 中村 香江, 角 朝美, 杉山 麻衣, 小屋 美博, 宮本 絵美里, 藤本 裕基, 茂木 一将, 宇野 枢, 北見 和久, 江本 遼, 松井 茂之, 那波 明宏, 梶山 広明
  • Organizer: 第81回日本癌学会学術総会
• [Presentation] Lineage tracing and functional analysis of ovarian cancer-associated mesothelial cells (2022)
  • Author(s): 茂木 一将, 吉原 雅人, 谷口 寿章, 山北 由彦, 宮本 絵美里, 藤本 裕基, 北見 和久, 伊吉 祥平, 宇野 枢, 杉山 麻衣, 小屋 美博, 富田 弘之, 那波 明宏, 梶山 広明
  • Organizer: 第81回日本癌学会学術総会
• [Presentation] Peritoneal restoration by repurposing vitamin D inhibits ovarian cancer dissemination via blockade of TGF-β1/THBS1 (2022)
  • Author(s): 北見 和久, 吉原 雅人, 山北 由彦, 杉山 麻衣, 小屋 美博, 宮本 絵美里, 藤本 裕基, 伊吉 祥平, 宇野 枢, 茂木 一将, 加藤 一喜, 那波 明宏, 榎本 篤, 梶山 広明
  • Organizer: 第81回日本癌学会学術総会
• [Presentation] Establishing the novel experimental model of tumor-associated fibrosis for ovarian cancer's metastasis (2022)
  • Author(s): 藤本 裕基, 吉原 雅人, 山北 由彦, 杉山 麻衣, 小屋 美博, 宮本 絵美里, 茂木 一将, 宇野 枢, 伊吉 祥平, 北見 和久, 那波 明宏, 梶山 広明
  • Organizer: 第81回日本癌学会学術総会
• [Presentation] Mesothelial cells that phagocytosed ovarian cancer cells have enhanced signals that suppress antitumor immunity (2022)
  • Author(s): 小屋 美博, 北見 和久, 吉原 雅人, 杉山 麻衣, 茂木 一将, 宇野 枢, 伊吉 祥平, 藤本 裕基, 宮本 絵美里, 那波 明宏, 梶山 広明
  • Organizer: 第81回日本癌学会学術総会
• [Presentation] Mesothelial cell is a source of vascular component cells in peritoneal dissemination of ovarian cancer (2022)
  • Author(s): 谷口 寿章, 茂木 一将, 富田 弘之, 山北 由彦, 吉原 雅人, 藤本 裕基, 宇野 枢, 杉山 麻衣, 小屋 美博, 金山 知弘, 丹羽 亜弓, 木下 喬公, 那波 明宏, 梶山 広明, 原 明
  • Organizer: 第81回日本癌学会学術総会
• [Presentation] がんの微小環境を考える 卵巣癌腹膜微小環境におけるがん関連中皮細胞の系譜追跡と機能解析 (2022)
  • Author(s): 茂木 一将, 谷口 寿章, 山北 由彦, 吉原 雅人, 宮本 絵美里, 藤本 裕基, 宇野 枢, 伊吉 祥平, 北見 和久, 杉山 麻衣, 小屋 美博, 富田 弘之, 那波 明宏, 梶山 広明
  • Organizer: 第60回日本癌治療学会学術集会
• [Presentation] 卵巣癌における癌関連繊維化の意義 卵巣癌治療の新たな治療標的の確立に向けて (2022)
  • Author(s): 藤本 裕基, 吉原 雅人, 山北 由彦, 小屋 美博, 宮本 絵美里, 茂木 一将, 宇野 枢, 伊吉 祥平, 北見 和久, 那波 明宏, 梶山 広明
  • Organizer: 第60回日本癌治療学会学術集会
• [Presentation] Are ovarian cancer spheroids composed of only cancer cells?: the detailed observational findings with multi-photon microscopy (2022)
  • Author(s): 宇野 枢, 吉原 雅人, 杉山 麻衣, 小屋 美博, 茂木 一将, 伊吉 祥平, 北見 和久, 藤本 裕基, 那波 明宏, 梶山 広明
  • Organizer: 第64回日本婦人科腫瘍学会学術講演会
• [Presentation] Real cellular composition of ovarian cancer spheroids: the detailed observational findings with multi-photon microscopy (2022)
  • Author(s): 宇野 枢, 吉原 雅人, 山北 由彦, 杉山 麻衣, 小屋 美博, 茂木 一将, 伊吉 祥平, 北見 和久, 藤本 裕基, 那波 明宏, David Gisselsson, 梶山 広明
  • Organizer: FUTURE PERSPECTIVES IN OVARIAN CANCER RESEARCH
  • Int'l Joint Research