Analysis of TGF-beta signaling in cancer-associated fibroblasts (CAFs) for invasion of oral squamous cell carcinoma

2023 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 22K10143
• Research Institution: Niigata University
• Principal Investigator: 船山 昭典 新潟大学, 医歯学総合病院, 講師 (80529686)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 田沼 順一 新潟大学, 医歯学系, 教授 (20305139) ; 柿原 嘉人 新潟大学, 医歯学系, 助教 (40379938)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2026-03-31
• Keywords: 口腔癌 / 癌関連線維芽細胞 / 癌微小環境 / TGF-β

Outline of Annual Research Achievements

癌組織は癌細胞と間質から構成され、間質の主要な構成細胞である線維芽細胞は癌関連線維芽細胞（Cancer-associated fibroblasts: CAFs）と呼ばれている。このCAFｓは様々なサイトカインやTGF-βなどの増殖因子を産生し、癌細胞の浸潤を亢進させると報告されているが、口腔癌についてはその機序は十分に分かっていない。我々はこれまでの研究で、口腔癌細胞とCAFｓの3次元共培養での浸潤モデルを作成しin vitroで検討した結果、CAFs存在下ではTGF-βの作用による口腔癌細胞の浸潤が有意に増加していることを証明した。
そこで、本研究ではヌードマウスを用いたin vivoにおける口腔癌細胞/CAFｓの移植モデルを確立し、さらには口腔癌細胞単独および口腔癌細胞/正常線維芽細胞の移植モデルと浸潤能ならびに増殖能を比較する。これにより、口腔癌におけるTGF-βに着目した、CAFｓの癌細胞に対する作用機序を分子生物学的および免疫組織学的に解明できる。
昨年に続き、患者由来のCAFsの分離培養を行い、複数の患者からCAFsの分離培養に成功している。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

昨年に続き、患者の切除標本から採取した組織からCAFsおよび正常線維芽細胞（Normal oral fibroblasts: NOFs）の分離培養を行い、複数の患者からCAFsとNOFsの分離培養に成功している。培養したCAFsとNOFsに関してはCAFsのマーカーであるαSMAの蛍光染色を行い、CAFsでαSMA陽性、NOFsでαSMA陰性であることを複数の細胞群で確認できた。またNOFsにTGF-βを添加するとNOFsからCAFsの誘導が促進されていることが明らかになった。現在は同一患者からCAFsとNOFsを分離培養するプロトコールを確立することができたが、安定して分離培養させるまでに手技的な要因もあり、予想以上に時間を要したため。

Strategy for Future Research Activity

同一患者由来のCAFsとNOFsの細胞群を複数凍結保存し、細胞のストックは用意できたため、ヌードマウスにおける癌移植モデルの作製に着手し、腫瘍形成能を評価していく。

Causes of Carryover

昨年度は動物実験ができなかった。今年度は動物実験に費用が必要となるため。