神経ペプチドCGRPは口腔癌の骨破壊を制御する新たな標的となり得るか？

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 21K10113
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 吉岡 徳枝 岡山大学, 大学病院, 講師 (50362984)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 神経ペプチドCGRP / 口腔癌 / 骨破壊 / 癌骨微小環境

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は，知覚神経由来の神経ペプチドであるCGRPが癌骨微小環境における癌細胞に果たす役割を解明することである．はじめに，口腔細胞株（HSC2，SAS）をCGRPあるいはCGRP拮抗阻害薬であるCGRP8-37の存在下で培養し，HSC2, SASともにCGRPによって細胞増殖は促進し，CGRP8-37添加により細胞増殖は抑制することを確認した．このことは，CGRPが癌細胞の増殖に直接的に作用している可能性を示唆している．
次にCGRPが癌骨微小環境において癌細胞をとりまく各細胞群に与える影響について検討した．樹立知覚神経細胞株F11をFura-2蛍光色素でラベリングし，HCLを添加してpH6.5まで低下させた環境で培養後，細胞内へのCa2+の流入を測定したところ，酸性環境が知覚神経の興奮を惹起する結果が得られた．血管内皮細胞HUVECの管腔形成に与える影響について，マトリジェル上に播種したHUVECにF11培養上清，CGRP8-37を添加し培養してtube formation assayを行い，branching point, tube length, Netsを測定し，F11培養上清はpositive controlとして使用したVEGFと同等に強力にHUVECの管腔形成を誘導することを確認した．さらにCGRP8-37はこの影響を阻害していたことも確認した．このことは，知覚神経から放出されるCGRPが血管新生を介して間接的に癌細胞の増殖を誘導する可能性を示唆している．

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

2021年度はCGRP阻害薬の口腔癌骨浸潤モデルに対する治療効果の検討として，動物実験も行う予定であったが，まだ着手できていない．そのかわり，2022年度以降に行う予定であったCGRPが癌骨微小環境において癌細胞をとりまく細胞群（骨芽細胞，破骨細胞，血管内皮細胞など）に与える影響に関して，in vitroの実験をすすめている．

Strategy for Future Research Activity

現時点では実験計画に変更点はなく，2022年度は動物実験をすすめる．骨破壊モデルを作製し，CGRP受容体アンタゴニストを投与し，治療効果を検討する．これまでの実験では以下の事象を確認している．骨浸潤部は破骨細胞が産生するプロトンによって酸性環境となっており，in vitroで酸性環境を作り出し，知覚神経は酸性環境において神経興奮が誘発されることや，tube formation assayを行って知覚神経がCGRPの産生を介してHUVECの管腔形成を促進することを確認した．今後は骨のリモデリングに関与する骨芽細胞ならびに破骨細胞に対するCGRPの影響について，in vitroでは樹立骨芽細胞様細胞やマウス骨髄細胞などを使用し，CGRP存在，非存在下で培養し，各細胞の分化，形成，機能におけるCGRPの関与を調べていく．また口腔癌細胞が知覚細胞に与える影響についても検討する．最終的には癌細胞の増殖におけるCGRPの直接的効果，間接的効果を明確にする．

Causes of Carryover

2021年度に予定していた動物実験が着手できておらず，動物実験にかかわる費用（実験動物の購入や抗体試薬などの購入）を2022年度に使用することにしている．計上していた研究に関連する学会への参加のための旅費についてもWebでの参加としたため不要であった．2022年度も学会への参加はWeb参加を主体として考えているため，旅費が発生することはほぼないと予測でき，その分，研究資金（得られた実験結果の解析依託など）にあてがう予定としている．