2014 Fiscal Year Research-status Report
癌細胞と宿主免疫の両者を同時にリプログラムする癌根治療法の開発
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26430122
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
工藤 千恵 慶應義塾大学, 医学部, 講師 (90424126)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | ALCAM / 癌転移 / 癌幹細胞 / 免疫抑制 / 免疫不全 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
今年度は、癌細胞に発現するALCAMの分子機能を明らかにするため、まず、様々なヒト癌細胞株（乳癌、大腸癌、膵癌、悪性黒色腫、肺癌、白血病、リンパ腫）を用いて、RT-PCR法でALCAMのmRNA発現を解析した。その結果、乳癌と大腸癌で、特に、高転移性の細胞株でALCAM発現が増強していることが分かった。そこで、ALCAM高発現subpopulationを含むヒトとマウスの乳癌細胞株(MCF7,4T1)を用いて、ALCAM陰性／陽性の細胞分画に分離、または、ALCAM陽性細胞分画にALCAM特異的なsiRNAを導入して、ALCAM発現に伴うEMT/CSC関連遺伝子発現や細胞機能などの変化を腫瘍生物学的に比較解析した。その結果、 ALCAM発現の低下に伴って、EMT/CSC関連遺伝子の発現は低下し、Sphere形成やMatrigel浸潤、化学療法剤(Taxol,5-Fu)に対する抵抗性は有意に低下することが分かった。つまり、ALCAMは、癌細胞の逃避性や幹細胞性を制御する重要な機能分子であると考えられる。一方、ALCAMを発現する免疫細胞集団の特性を明らかにするため、マウス骨髄細胞や脾臓細胞を免疫学的に解析した。その結果、CD45+ALCAM+細胞は免疫抑制性のFoxp3+CTLA4+ TregやCD11b+Gr1+ MDSCと、無反応性のTim3+PD1+疲弊T細胞から構成され、これらは担癌に伴って増加することが分かった。つまり、ALCAMは従来報告されている“活性化マーカー”というよりはむしろ、担癌下の免疫異常を代表する分子マーカーと考えられる。これらの結果から、ALCAMの機能を阻害することは、癌細胞を弱化すると同時に、免疫系をも正しく修正し得る可能性が示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
本年度は、当初予定していた癌細胞側におけるALCAM分子の機能的役割だけではなく、次年度に計画していた免疫細胞側におけるALCAM分子の機能的役割についても解析し、癌と免疫の両者におけるALCAM発現の意義を同時に明らかにした。これによって、当初は研究最終年度に計画していたマウスin vivo治療実験や患者組織などを用いた臨床研究を予定よりも早く実施できる状況を整えることができ、本研究の最終目的である新規癌治療法の開発に向けて、大きく前進できたと考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、今回得られたin vitroベースの研究成果がin vivoやヒトにも適用可能なのか否か、十分に見極めていく。まずは、ALCAM発現腫瘍細胞移植マウスモデルを用いて、ALCAM特異的なsiRNAや中和抗体などによるALCAM標的阻害が、生体内の免疫系をどのように修飾して治療効果を発揮するのかを詳細に評価していく。次に、健常人や患者由来の末梢血や腫瘍組織などを用いて、マウスで同定したALCAM発現免疫細胞がヒトにおいても免疫抑制性細胞であるのか、そのrelevancyを確認するとともに、ALCAM positivityとstagingなどとの関連性を明らかにし、ALCAM阻害治療の適応症例予測などに活かす。また、可溶型ALCAMの生理作用や癌病態との関連性についても追究していく。
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