大腸癌肝転移巣における癌幹細胞

2014 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 24592009
• Research Institution: Yokohama City University
• Principal Investigator: 田中 邦哉 横浜市立大学, 医学(系)研究科(研究院), 客員教授 (10295503)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 平野 久 横浜市立大学, 生命ナノシステム科学研究科, 教授 (00275075) ; 廣島 幸彦 横浜市立大学, 医学(系)研究科(研究院), 客員研究員 (60718021)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: 大腸癌 / 肝転移 / 癌幹細胞 / CD133 / CD44

Outline of Annual Research Achievements

大腸癌肝転移巣検体を用いて、①原発巣と転移巣で癌幹細胞マーカー発現が同一であるか、②転移巣での癌幹細胞マーカー発現は予後規定因子になり得るかを検討した。
1998年から2008年までに当科で切除術を施行した大腸癌肝転移症例103例を対象とした。このうち44例は原発巣での評価も行った。CD44、CD133の免疫組織学的発現を検討した。また浸潤能、増殖能、抗癌剤耐性能を評価するためMIB-1、E-カドヘリン、ABC-G2の発現に関しても検討した。
CD44の発現率は原発巣で41.4％、転移巣で58.7％であった。原発巣と転移巣で発現にmarginalな相関を認めた(r＝0.250、ｐ＝0.071)。CD133の発現率は原発巣で53.6％、転移巣で44.6％であった。原発巣と転移巣で発現に相関は認めなかった(r＝0.219、ｐ＝0.135)。肝転移巣のCD133発現は独立予後良好因子であった(Hazard ratio 0.320, p=0.0016)。肝転移CD133陰性群は陽性群に比し有意にMIB-1 indexが高く(61.6 vs 46.3%, p=0.003)、E-カドヘリン発現が低かった(29.3 vs 46.8%, p=0.001)。
原発巣と転移巣でCD133発現に相関は認めなかった。肝転移巣のCD133陰性は予後不良因子であり、増殖能や浸潤能に関連している可能性があると考えられた。
CD133の機能解析のため、CD133陽性群と陰性群における様々な蛋白の発現について検討した。APKC,HMGB１,ビメンチンなどの蛋白の発現を検討したが、特に有意な所見は認めなかった。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

大腸癌肝転移の切除検体からの細胞株の樹立に難航し、その後のin vitroでの機能解析実験の進捗が遅れたため。またそれに伴い、並行して施行予定であったプロテオーム解析結果から選出した候補蛋白群の臨床検体における発現解析実験にも遅れを生じた。

Strategy for Future Research Activity

大腸癌肝転移の切除検体からの細胞株の樹立は引き続き行っていくが、前年度はそちらを優先したために研究に遅延が生じた。今後はプロテオーム解析結果を用いた発現解析実験にPriorityを置き、研究を進めて行く予定である。我々は既にプロテオーム解析から得た候補蛋白群をネットワーク解析し、有力なシグナル経路の同定に成功した（Hypoxia関連Pathway, 未発表データ）。来年度は臨床検体を用い、大腸癌肝転移の癌幹細胞とCD133、Hypoxiaの関連について検討していく予定である。

Causes of Carryover

大腸癌肝転移の切除検体からの細胞株の樹立に難航し、その後のin vitroでの機能解析実験の進捗が遅れたため。またそれに伴い、並行して施行予定であったプロテオーム解析結果から選出した候補蛋白群の臨床検体における発現解析実験にも遅れを生じた。そのため、購入予定であった実験試薬費用の未使用額が生じた。

Expenditure Plan for Carryover Budget

引き続き手術検体からの細胞株の樹立は行う。しかし来年度は、上記のように優先的に臨床検体を用いた大腸癌肝転移の癌幹細胞とCD133、Hypoxiaの関連についての検討を行っていく予定であるので、その実験試薬（抗体各種、PCR試薬等）に主に使用する。

Research Products

• [Journal Article] Efficacy of tumor-targeting Salmonella typhimurium A1-R in combination with anti-angiogenesis therapy on a pancreatic cancer patient-derived orthotopic xenograft (PDOX) and cell line mouse models. (2014)
  • Author(s): Hiroshima Y, Zhang Y, Murakami T, Maawy A, Miwa S, Yamamoto M, Yano S, Sato S, Momiyama M, Mori R, Matsuyama R, Chishima T, Tanaka K, Ichikawa Y, Bouvet M, Endo I, Zhao M, Hoffman RM.
  • Journal Title: Oncotarget Volume: 15;5(23) Pages: 12346-57
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Efficacy of Salmonella typhimurium A1-R versus chemotherapy on a pancreatic cancer patient-derived orthotopic xenograft (PDOX). (2014)
  • Author(s): Hiroshima Y, Zhao M, Maawy A, Zhang Y, Katz MH, Fleming JB, Uehara F, Miwa S, Yano S, Momiyama M, Suetsugu A, Chishima T, Tanaka K, Bouvet M, Endo I, Hoffman RM.
  • Journal Title: J Cell Biochem. Volume: 115(7) Pages: 1254-61.
  • DOI: 10.1002/jcb.24769.
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Successful fluorescence-guided surgery on human colon cancer patient-derived orthotopic xenograft mouse models using a fluorophore-conjugated anti-CEA antibody and a portable imaging system. (2014)
  • Author(s): Hiroshima Y, Maawy A, Metildi CA, Zhang Y, Uehara F, Miwa S, Yano S, Sato S, Murakami T, Momiyama M, Chishima T, Tanaka K, Bouvet M, Endo I, Hoffman RM.
  • Journal Title: J Laparoendosc Adv Surg Tech A. Volume: 24(4) Pages: 241-7
  • DOI: 10.1089/lap.2013.0418
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] The tumor-educated-macrophage increase of malignancy of human pancreatic cancer is prevented by zoledronic acid. (2014)
  • Author(s): Hiroshima Y, Maawy A, Hassanein MK, Menen R, Momiyama M, Murakami T, Miwa S, Yamamoto M, Uehara F, Yano S, Mori R, Matsuyama R, Chishima T, Tanaka K, Ichikawa Y, Bouvet M, Endo I, Hoffman RM.
  • Journal Title: PLoS One. Volume: 12;9(8) Pages: e103382
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0103382
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Fluorescence-guided surgery in combination with UVC irradiation cures metastatic human pancreatic cancer in orthotopic mouse models. (2014)
  • Author(s): Hiroshima Y, Maawy A, Zhang Y, Sato S, Murakami T, Yamamoto M, Uehara F, Miwa S, Yano S, Momiyama M, Chishima T, Tanaka K, Bouvet M, Endo I, Hoffman RM.
  • Journal Title: PLoS One. Volume: 12;9(6) Pages: e99977
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0099977
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] Fluorescence-guided surgery with an anti-CA 19-9-conjugated fluorophore in combination with neoadjuvant chemotherapy inhibits metastatic recurrence in a pancreatic cancer patient derived orthotopic xenograft (PDOX) nude mouse model (2015)
  • Author(s): Yukihiko Hiroshima1, Ali Maawy2, Yong Zhang3, Takashi Murakami4, Masashi Momiyama4, Ryutaro Mori4, Ryusei Matsuyama4, Matthew H. Katz5, Jason B. Fleming5, Takashi Chishima4, Kuniya Tanaka4, Yasushi ichikawa4, Itaru Endo4, Robert M. Hoffman6, Michael Bouvet2.
  • Organizer: 米国癌学会（AACR annual meeting 2015）
  • Place of Presentation: Philadelphia、米国
  • Year and Date: 2015-04-19 – 2015-04-22
• [Presentation] Efficacy of photo-immunotherapy in combination with surgical resection on a pancreatic cancer patient derived orthotopic xenograft (PDOX) (2015)
  • Author(s): Yukihiko Hiroshima1, Ali Maawy2, Takashi Murakami1, Nzola De Magalhães2, Daisuke Kawaguchi3, Kenichi Matsuo3, Kuniya Tanaka3, Michael Bouvet2, Robert M. Hoffman2, Itaru Endo1.
  • Organizer: 米国癌学会（AACR annual meeting 2015）
  • Place of Presentation: Philadelphia、米国
  • Year and Date: 2015-04-19 – 2015-04-22
• [Presentation] The correlation between the change of future remnant liver volume and functional capacity in ALPPS (associating liver partition and portal vein ligation for staged hepatectomy), and establishment of ALPPS model in rats (2015)
  • Author(s): Daisuke Kawaguchi1, Yukihiko Hiroshima1, Takashi Murakami1, Kenichi Matsuo1, Chihiro Kosugi1, Kiyohiko Syuto1, Akimitsu Yamada2, Itaru Endo2, Keiji Koda1, Kuniya Tanaka1.
  • Organizer: 米国癌学会（AACR annual meeting 2015）
  • Place of Presentation: Philadelphia、米国
  • Year and Date: 2015-04-19 – 2015-04-22
• [Presentation] Fluorescence-guided surgery of liver metastasis in orthotopic nude-mouse models (2015)
  • Author(s): Takashi Murakami1, Yukihiko Hiroshima1, Shinji Miwa1, Yano Shuya1, Makoto Toneri1, Mako Yamamoto1, Masashi Momiyama2, Takashi Chishima2, Kuniya Tanaka2, Michael Bouvet1, Satoshi Hasegawa2, Itaru Endo2, Robert M. Hoffman3.
  • Organizer: 米国癌学会（AACR annual meeting 2015）
  • Place of Presentation: Philadelphia、米国
  • Year and Date: 2015-04-19 – 2015-04-22
• [Presentation] Curative fluorescence-guided surgery of pancreatic cancer in combination with UVC irradiation in orthotopic mouse models (2015)
  • Author(s): Yukihiko Hiroshima1, Ali Maawy2, Yong Zhang1, Sho Sato3, Takashi Murakami1, Mako Yamamoto1, Fuminari Uehara1, Shinji Miwa1, Shuya Yano1, Masashi Momiyama3, Takashi Chishima3, Kuniya Tanaka3, Michael Bouvet2, Itaru Endo3, Robert M. Hoffman2.
  • Organizer: 米国癌学会（AACR annual meeting 2015）
  • Place of Presentation: Philadelphia、米国
  • Year and Date: 2015-04-19 – 2015-04-22