癌微小環境因子としてのC5aの癌促進解析とC5a－C5a受容体標的治療法の確立

2015 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 25460498
• Research Institution: Kumamoto University
• Principal Investigator: 今村 隆寿 熊本大学, 大学院生命科学研究部(医), 准教授 (20176499)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: C5a受容体 / 癌 / 予後 / 浸潤 / 転移

Outline of Annual Research Achievements

I. アレルギー反応による癌微小環境C5a産生の癌増殖促進効果の解析
マウス腎癌細胞RenCaにマウスC5a受容体遺伝子を挿入してC5a受容体を発現させたRenCa/C5aRとコントロールRenCa/mockを異なる近赤外線probeで標識し、両者を混合して抗卵白アルブミンIgGと共に同系のBalb/cマウス皮膚内に注射し、直後に尾静脈から卵白アルブミンを投与する。マウス皮膚内で浸潤する癌細胞の近赤外線を経時的に測定し、両癌細胞の広がる面積を比較する計画である。
II. 移行上皮癌C5a受容体発現の意義解明
浸潤性尿上皮癌は根治手術後も50%近くが再発・転移を起こすため、補助療法が必要であるが、その必要性を提示する有力な予後因子は未だない。52名の根治手術を受けた浸潤性尿上皮癌患者中38名（73%）で癌細胞がC5a受容体陽性であった。C5a受容体は癌細胞膜に認められ、浸潤先端部の癌細胞で特に強く発現していた。非癌上皮細胞に発現はみられなかった。癌細胞C5a受容体発現は癌初期(T1-2)の患者では79%がC5a受容体陽性であった。生存率はC5a受容体陽性癌患者で有意に低かった。C5a受容体発現は予後不良を予見するマーカーとして、補助療法選択の必要性を提示しており、癌初期でも陽性率が高いことはC5a受容体発現検出によって癌初期から補助療法を開始できる可能性を示唆している。
III. 胃癌におけるC5a-C5a受容体系の作用解明
C5a受容体発現胃癌細胞(MKN1, MKN7)はC5a刺激によって浸潤が亢進した。C5a受容体の過剰発現によって、C5a刺激によるRho-GDPからRho-GTPへの移行が亢進し、ストレスファイバーやフィロポディアなどの形態変化がみられた。胃癌細胞のC5a-C5受容体系はRhoA活性化を介して、浸潤亢進を促進していることが明らかとなった。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

マウス腎癌細胞RenCaにマウスC5a受容体遺伝子を挿入してC5a受容体を発現させたRenCa/C5aR細胞が数回の継代後液体窒素中にストックしていたが、融解して実験用に再度培養したところC5a受容体を発現する細胞の割合が数パーセントに減少していた。
それで、抗C5a受容体抗体ビーズを使ってC5a受容体発現細胞を分離し、培養して増やす必要が生じたため、期間内の実験遂行ができなかった。

Strategy for Future Research Activity

アレルギー反応による癌微小環境C5a産生の癌増殖促進効果の解析の実行
マウス腎癌細胞RenCaにマウスC5a受容体遺伝子を挿入してC5a受容体を発現させたRenCa/C5aRとコントロールRenCa/mockを異なる近赤外線probeで標識し、両者を混合して抗卵白アルブミンIgGと共に同系のBalb/cマウス皮膚内に注射し、直後に尾静脈から卵白アルブミンを投与する。さらに、癌細胞注射部の組織を採取しパラフィン切片を作製する。TAMをCD68とCD163/204で、MDSCをCD11bとGr1、血管内皮細胞をCD31に対する抗体で各々免疫染色し、浸潤細胞や血管増生を比較する。
以上より、アレルギー反応による癌細胞の増殖・浸潤促進効果が明らかになる。

Causes of Carryover

本年度に計画していた動物実験が癌細胞の状態不良のため、次年度に持ち越しとなった。当初製薬会社から供与を予定していたC5a受容体拮抗剤が供与拒否のため、動物実験に必要な大量の拮抗剤を購入せざるをえなくなった。これらの事情により、繰り越し金額を次年度施行予定の動物実験と試薬購入に必要な金額の増額に充てる。

Expenditure Plan for Carryover Budget

動物実験のためのマウス購入、飼育費、およびC5a受容体拮抗剤などの実験試薬や消耗品、などの購入に、繰り越し金額の研究費を充てる。

Research Products

• [Journal Article] Inhibition of gingipains and Porphyromonas gingivalis growth and biofilm formation by prenyl flavonoids. (2017)
  • Author(s): Kariu, T., Nakao, R., Ikeda, T., Nakashima, K., Potempa, J., & Imamura, T.
  • Journal Title: J. Periotont. Res. Volume: 52 Pages: 89-96
  • DOI: 10.111/jpr.12372
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Influence of the C5a-C5a receptor system on breast cancer progression and patient prognosis. (2016)
  • Author(s): Imamura, T., Yamamoto-Ibusuki, M., Sueta, A., Kubo, T., Irie, A., Kikuchi, K., Kariu, T., & Iwase, H.
  • Journal Title: Breast Cancer Volume: 23 Pages: 876-885
  • DOI: 10.1007/s12282-015-0654-3
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Successful treatment of a renal cancer patient with brachial muscle metastasis by sequential molecular targeted therapy. (2016)
  • Author(s): Iwashita, H., Maeda, Y., Murakami, S., Imamura, T., Wada, Y., & Eto, M.
  • Journal Title: J. Med. Case Report Volume: 印刷中 Pages: 印刷中
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Relation of anaphylatoxin C5a receptor (CD88) expression of urothelial cancer to poor prognosis of patients treated by radical cystectomy or nephronureterctomy. (2016)
  • Author(s): Wada, Y., Maeda, Y., Kawano, Y., Kubo, T., Kikuchi, K., Eto, M., & Imamura, T.
  • Journal Title: Oncol. Lett. Volume: 印刷中 Pages: 印刷中
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] C5aR is frequently expressed in metastatic renal cell carcinoma and plays a crucial role in cell invasion via the ERK and PI3 kinase pathways. (2015)
  • Author(s): Maeda, Y., Kawano, Y., Wada, Y., Yatsuda, J., Motoshima, T., Murakami, Y., Imamura, T. & Eto, M.
  • Journal Title: Oncol. Rep. Volume: 33 Pages: 1844-1850
  • DOI: 10.3892/or.2015.3800
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Cleavage of host cytokeratin-6 by lysine-specific gingipain induces gingival inflammation in periodontitis patients. (2015)
  • Author(s): Tancharoen, S., Matsuyama, T., Kawahara, K., Tanaka, K., Lee, L-J, Machigashira, M., Noguchi, K., Ito, T., Imamura, T., Potempa, J., Kikuchi, K., & Maruyama, I.
  • Journal Title: PLOS ONE. Volume: 10(2) Pages: e0117775
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0117775
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Urinary thrombin: A novel marker of glomerular inflammation for the diagnosis of crescentic glomerulonephritis. (2015)
  • Author(s): Kitamoto, Y., Arizono, K., Fukui, H., Tomita, K., Kitamura, H., Taguma, Y., & Imamura, T.
  • Journal Title: PLOS ONE. Volume: 10(3) Pages: e0118704
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0118704
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] C5a受容体は根治手術を受けた侵襲性尿上皮癌患者の補助療法の必要性を示唆する (2015)
  • Author(s): 今村隆寿, 新田英利, 和田孝浩, 河野吉昭, 村上洋嗣, 江藤正俊, 馬場秀夫
  • Organizer: 第74回日本癌学会学術総会
  • Place of Presentation: 名古屋市 名古屋国際会議場
  • Year and Date: 2015-09-25 – 2015-09-27
• [Presentation] 前立腺癌細胞におけるWnt/β-catenin-Survivin axis の生物学的意義 (2015)
  • Author(s): 河野吉昭, 中田小百合, 入江 厚, 元島崇信, 前田喜寛, 鹿瀬島裕, 今村隆寿, Robert Kypta, 江藤正俊
  • Organizer: 第74回日本癌学会学術総会
  • Place of Presentation: 名古屋市 名古屋国際会議場
  • Year and Date: 2015-09-25 – 2015-09-27
• [Presentation] 大腸上皮細胞の小胞体ストレスがHLA-DR4トランスジェニックマウスのホモ接合体に発症する大腸炎の原因である (2015)
  • Author(s): 入江厚,道端弥生, 久保多津子, 今村隆寿, 竹田直樹, 荒木喜美, 江藤正俊, 渋谷功, 十河真司, 西村泰治
  • Organizer: 第24回日本組織適合性学会大会
  • Place of Presentation: 水戸市 ホテルレイクビュー水戸
  • Year and Date: 2015-09-10 – 2015-09-12
• [Presentation] 癌治療標的標的分子の探索-C5a受容体とプロテアーゼ (2015)
  • Author(s): 米田雅一, 中山秀樹, 岩瀬弘敬, 今村隆寿
  • Organizer: 日本プロテオーム学会2015年会JHUPO第13回大会
  • Place of Presentation: 熊本市 くまもと森都心プラザ
  • Year and Date: 2015-07-23 – 2015-07-24
• [Presentation] 糸球体腎炎における尿トロンビン濃度と血漿thrombin-antithrombin複合体濃度の乖離. (2015)
  • Author(s): 北本康則, 有薗健二, 今村隆寿, 北村洋, 菅井久子, 田熊淑男
  • Organizer: 第58回日本腎臓学会学術総会
  • Place of Presentation: 名古屋市 名古屋国際会議場
  • Year and Date: 2015-06-05 – 2015-06-07
• [Presentation] 乳癌アナフィラトキシンC5a受容体発現と癌進展・患者低生存率との関係. (2015)
  • Author(s): 今村隆寿，指宿睦子, 末田愛子, 岩瀬弘敬
  • Organizer: 第104回日本病理学会総会
  • Place of Presentation: 名古屋市 名古屋国際会議場
  • Year and Date: 2015-04-30 – 2015-05-02