口腔扁平上皮癌の浸潤・転移を防ぐための腫瘍組織被包化の開発

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 22K10229
• Research Institution: Health Sciences University of Hokkaido
• Principal Investigator: 藏滿 保宏 北海道医療大学, 医療技術学部, 教授 (50281811)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 良沢 昭銘 埼玉医科大学, 医学部, 教授 (60363123) ; 永易 裕樹 北海道医療大学, 歯学部, 教授 (90265075)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Keywords: 肝細胞癌 / 口腔扁平上皮癌 / 被膜化 / 被包化 / プロテオーム / トランスクリプトーム

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、これまでの転移抑制の試みとは全く異なるアプローチで『外科的切除で完全に切除できなかった口腔扁平上皮癌をまるごと包み込んで周りの組織に浸潤できなくする』ことを目的としている。即ち残余癌を被包化することで、周辺の組織に浸潤するのを阻害させる。残余癌は当然MMP等によって被膜を分解して浸潤を試みるが、さらに被包化を繰り返すことで残余癌の浸潤を抑える。様々なメカニズムで起こる癌の浸潤・転移を抑えるために１）EMT、２）MMP、３）anoikisに対しての抵抗性、４）新生血管阻害を狙った試みは行われているが、本研究では、これまでの転移抑制の試みとは全く異なるアプローチで『外科的切除で完全に切除できなかった口腔扁平上皮癌をまるごと包み込んで周りの組織に浸潤できなくする』ことを目的としているため、全く独自のアイデアで他に比類がない。
口腔扁平上皮癌（OSCC）を被包化して浸潤阻害するために、初期のHCC被膜のメカニズムを利用することが非常にユニークな研究であるが、このHCCの被膜維持に必須の分子を同定し、活性化させることで被膜形成を行いOSCC組織を被包化することができれば、外科切除術後に再発・浸潤・転移する癌から患者を守ることが期待できる。
共同研究施設から被膜化肝細胞癌組織と被膜破綻肝細胞癌組織を供与してもらい、それらの比較プロテオーム解析と比較トランスクリプトーム解析によって被膜化維持分子を同定することを予定している。共同研究施設から被膜化肝細胞癌組織と被膜破綻肝細胞癌組織を供与してもらい、まず被膜成分同定のためにレーザーマイクロダイゼクション（LMD）を用いて被膜成分のみ抽出している。その結果、プロテオーム解析に十分な蛋白質サンプルがプールできて来たので、質量分析を用いて被膜に含まれる蛋白成分を同定する段階に来ている。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

この研究課題では、早期の肝細胞癌組織を線維性の被膜が囲む状態が、肝細胞癌の進行に伴い被膜が破綻していく状態になっていく過程に着目して被膜化維持が癌浸潤、転移の制御に役立つのではないかということで研究を行っている。そのために、共同研究施設から被膜化肝細胞癌組織と被膜破綻肝細胞癌組織を供与してもらい、それらの比較プロテオーム解析と比較トランスクリプトーム解析によって被膜化維持分子を同定することを予定している。現在、共同研究施設から被膜化肝細胞癌組織と被膜破綻肝細胞癌組織を供与してもらい、まず被膜成分同定のためにLMDを用いて被膜成分のみ抽出している。しかしながら、倫理委員会の審査に想像以上に時間がかかってしまい、同定までは完了していない状況である。

Strategy for Future Research Activity

（１）上記にあるように、LMDによって切り出した被膜成分をプールしてきたが、質量分析計による被膜成分の蛋白質同定が可能なほどプールできてきたため、まず共同研究者によって質量分析を行い、被膜成分の同定を行う。
（２）被膜成分ではない癌組織の癌細胞と周辺の間質細胞部分をLMDによって切り取って、被包化有りのサンプルと被包化なしのサンプルの比較プロテオーム解析を、二次元電気泳動と質量分析によって行う。
（３）同時に凍結組織を用いて被包化有りのサンプルと被包化なしのサンプルの比較トランスクリプトーム解析を、DNAマイクロアレイによって行う。
（４）上記のプロテオーム解析とトランスクリプトーム解析によって同定された被包化関連候補分子をヒト線維芽細胞に遺伝子導入して強制発現させて、被膜成分の分子の発現増強の有無をモニターしながら候補分子を決定する。

Causes of Carryover

今年度は、肝細胞癌組織のうち被包化されている被膜有りの肝細胞癌組織と被膜破綻されて被包化されていない被膜ナシの肝細胞癌組織の入手と被膜部分のレーザーマイクロダイゼクションによる切り出しのみに終始した。肝細胞癌組織の入手に関わる倫理審査に予想以上に時間がかかってしまい、実際に肝細胞癌組織が供与されたのは年度末近くになってからであったため、研究進行が大幅に遅れた。すでにレーザーマイクロダイゼクションによる切り出しは進んだため、これから質量分析の段階に入るため当初の予算使用のペースにすぐに追いつくと予想される。また、凍結組織も供与される予定で、今後DNAマイクロアレイも行うため、今年度の予算執行はかなりのペースが予想される。

Research Products

• [Journal Article] Systemic administration of lipopolysaccharide from Porphyromonas gingivalis decreases neprilysin expression in the mouse hippocampus. (2023)
  • Author(s): Morikawa T, Uehara O, Paudel D, Yoshida K, Harada F, Hiraki D, Sato J, Matsuoka H, Kuramitu Y, Michikawa M, Abiko Y.
  • Journal Title: IN VIVO Volume: 37 Pages: 163-172
  • DOI: 10.21873/invivo.13065.
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Downregulating effect of a standardized extract of cultured Lentinula edodes mycelia on cortactin in prostate cancer cells is depended on malignant potential. (2023)
  • Author(s): Yamashita S, Tanaka Y, Kitagawa T, Baron B, Tokuda K, Paudel D, Nakagawa K, Ohta T, Hamada J, Kobayashi M, Nagayasu H, Kuramitsu Y.
  • Journal Title: Anticancer Reserch Volume: 43 Pages: 1159-1166
  • DOI: 10.21873/anticanres.16261.
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] A standardized extract of cultured Lentinula Edodes Mycelia up-regulates COX-2 in inflammation-related malignant progressive fibrosarcoma cell clone QRsP-11. (2023)
  • Author(s): Kitagawa T, Islam S, Baron B, Tokuda K, Paudel D, Ohta T, Nakagawa K, Kobayashi M, Okada F, Kuramitsu Y.
  • Journal Title: Anticancer Reserch Volume: 43 Pages: 1239-1244
  • DOI: 10.21873/anticanres.16270.
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Silencing of Tropomyosin 1 suppresses the proliferation, invasion and metastasis of oral squamous cell carcinoma in vitro. (2023)
  • Author(s): Takenawa T, Harada K, Ferdous T, Kawasaki K, Kuramitsu Y, Mishima K.
  • Journal Title: Journal of Oral and Maxillofacial Surgery, Medicine, and Pathology Volume: 35 Pages: 282-287
  • DOI: 10.1016/j.ajoms.2022.10.004
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Effect of psychological stress on the oral-gut microbiota and the potential oral-gut-brain axis. (2022)
  • Author(s): Paudel D, Uehara O, Giri S, Yoshida K, Morikawa T, Kitagawa T, Matsuoka H, Miura H, Toyofuku A, Kuramitsu Y, Ohta T, Kobayashi M, Abiko Y.
  • Journal Title: Jpn Dent Sci Rev Volume: 58 Pages: 365-375
  • DOI: 10.1016/j.jdsr.2022.11.003.
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] AT-hook DNA-binding motif-containing protein one knockdown downregulates EWS-FLI1 transcriptional activity in Ewing’s sarcoma cells. (2022)
  • Author(s): Kitagawa T, Kobayashi D, Baron B, Okita H, Miyamoto T, Takai R, Paudel D, Ohta T, Asaoka Y, Tokunaga M, Nakagawa K, Furutani-Seiki M, Araki N, Kuramitsu Y, Kobayashi M.
  • Journal Title: PLOS One Volume: 17 Pages: e0269077
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0269077.
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Proteomic and microbiota analyses of the oral cavity during psychological stress. (2022)
  • Author(s): Paudel D, Kuramitsu Y, Uehara O, Morikawa T, Yoshida K, Giri S, Islam ST, Kitagawa T, Kondo T, Sasaki K, Matsuoka H, Miura H, Abiko Y.
  • Journal Title: PLOS One Volume: 17 Pages: e0268155
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0268155.
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Presentation] Inhibition of pancreatic cancer cell migration by AHCC (2022)
  • Author(s): Kuhara K, Islam S, Kitagawa T, Shimo T, Nagayasu H, Kuramitsu Y.
  • Organizer: The 30th Annual Meeting of International Congress on Nutrition and Integrative Medicine
  • Int'l Joint Research