Interaction of tumor microbiome and breast cancer stem cell via tumor microenvironment

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 21K15535
• Research Institution: Yokohama City University
• Principal Investigator: 山田 顕光 横浜市立大学, 医学部, 講師 (90567603)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 乳癌 / 腸内細菌叢 / 癌微小環境 / 癌幹細胞

Outline of Annual Research Achievements

乳癌の治療抵抗性の要因の一つに癌幹細胞が挙げられる．乳癌幹細胞は，既存の治療や免疫応答への抵抗をきたすために，腫瘍微小環境を自身が生き残りやすい環境に変化させることがある．この腫瘍微小環境を構成する細菌叢の種類や量が癌腫によって異なることが報告された．本研究では乳癌中の腫瘍内細菌叢が腫瘍微小環境・乳癌幹細胞に及ぼす影響を解明し，生命予後との相関を明らかにする．研究1：腫瘍内の細菌叢の分布や量と，腫瘍微小環境を構築する免疫細胞，乳癌細胞・乳癌幹細胞などの分布との相関，およびサイトカインや免疫・増殖系シグナルの多寡を解析し，乳癌幹細胞をとりまく腫瘍微小環境の変化を解明する．研究2：腫瘍内細菌叢の量や乳癌幹細胞を取り巻く微小環境の差異がヒト乳癌において予後不良因子となるかを検証する．
令和3年度は研究1の免疫組織学的染色の条件設定，研究2の乳癌患者の便検体および腫瘍検体の採取・保存を行った．

Current Status of Research Progress

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

Reason

研究1に必要な抗体の選定，CD4,CD8,FOXP3等の抗体の条件設定を行った．
研究2のための乳癌患者の手術前の便検体および乳癌の腫瘍組織．正常乳腺組織の採取・保存を行った．また実際の細菌叢の解析にあたり複数の解析方法がある（テクノスルガ，タカラバイオ等）ため，それぞれの特徴についての情報を収集した．腫瘍内の細菌叢は微量であることが推測され，通常の細菌叢検出法ではなくデジタルPCRを利用した検出を検討，準備を進めている．

Strategy for Future Research Activity

研究1: 腫瘍内細菌叢は，抗リポポリサッカライド（LPS）抗体，抗リポタイコ酸（LTA）抗体，抗CD4抗体，抗CD8抗体，抗CD20抗体，抗CD56抗体，抗FOXP3抗体，抗CD68抗体，抗CD163抗体，抗CD11b抗体等による多重染色を行う．研究2: 患者の便中から腸内細菌叢を同定し，腫瘍内細菌叢の両，種類をデジタルPCRにて検出して腸内細菌叢との相関を解析する．腫瘍から蛋白質およびmRNAを抽出し，Multiplex array を使用したELISAによる網羅的蛋白解析あるいはプロテオミクス，および複数の免疫関連シグナルを測定するマイクロアレイを用いて網羅的にRNAを解析する．

Causes of Carryover

本年は教室で既購入していた抗体等で対応できたため，当初予定していた抗体等の購入費がかからなった．次年度，免疫組織学的染色用一次抗体，RNA解析用試薬等の費用を繰り越して使用する予定である．