胃癌腹膜播種性転移に対する低浸透圧併用による抗癌剤腹腔内投与効果増強の試み

2014 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 26461988
• Research Institution: Kyoto Prefectural University of Medicine
• Principal Investigator: 塩崎 敦 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (40568086)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大辻 英吾 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (20244600)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 消化器外科学 / 胃十二指腸外科学

Outline of Annual Research Achievements

平成26年は、ヒト胃癌細胞株を用い、低浸透圧刺激による細胞内パクリタキセル(PTX)取り込み・抗腫瘍作用への増強効果を解析した。まず、ヒト胃癌細胞株(MKN45)を各種低浸透圧環境下に、Oregon greenで蛍光標識されたPTX(Flutax-2)で2hr処理し、細胞内への取り込みをプレートリーダーで測定したところ、低浸透圧レベルに依存して、細胞内PTX濃度が上昇することが確認できた。また、細胞外へのPTX排出を測定したが、低浸透圧依存的な傾向は認められなかった。PTXの膜輸送体として知られる、OATP1B3、MDR1、MRP2のmRNA発現を解析したが、浸透圧変化に伴う遺伝子発現変化は認められず、低浸透圧に伴うPTXの細胞内取り込み亢進は、脂質二重層を介して生じた可能性が高いと考えられた。さらに、胃癌細胞株を低浸透圧刺激の有無・PTXの投与の有無別に4群化し、一定時間処理後に細胞増殖を解析したところ、低浸透圧刺激+PTX群の細胞増殖が、最も抑制された。現在、種々のイオン輸送体阻害薬・刺激薬を用いた際の、細胞内PTX取り込み状況を検証中である。
また、マウス腹膜播種モデルを用い、腹膜播種結節を採取後、MVX10 MacroView(Olympus)を用いて解析したところ、PTXの播種結節への取り込みが確認できた。また、凍結切片を蛍光顕微鏡で観察したところ、PTXの腫瘍組織内分布状況の解析が可能であった。現在、種々の浸透圧・PTX濃度・処理時間における、播種結節へのPTX取り込み状況を解析中である。
一方で、in vivoモデルにおける低浸透圧液腹腔内投与の安全性の確認実験を行い、マウス胃癌腹膜転移モデル(MKN45)を用いた低浸透圧処理による腹膜播種形成抑制効果を解明した(Biomed Res Int. 2014)。同時に、消化器癌におけるKCC3(Biomed Res Int. 2014)、NKCC1(World J Gastroenterol. 2014)等の、クロライドイオン輸送体の機能解析・臨床病理学的意義を解明した。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初の研究計画のうち、ヒト胃癌細胞株における低浸透圧刺激下での細胞内PTX取り込み・殺細胞効果の解析、PTX transporterの発現解析、マウス腹膜転移モデルにおける播種結節PTX取り込み解析の基礎実験は、ほぼ終了している。また、マウス胃癌腹膜転移モデルを用いた低浸透圧処理の安全性、腹膜播種形成抑制効果に関する基礎研究、消化器癌における種々のイオン輸送体の機能解析も進展しており、研究成果は既に国内外の学会で発表し、英文雑誌にも投稿・掲載されている。現在、in vitroでは、様々なイオン輸送体阻害薬・刺激薬を用いた際の細胞内へのPTX取り込み状況の検討、in vivoでは、種々の浸透圧・PTX濃度・処理時間における播種結節へのPTX取り込み状況を解析しており、研究目的・研究計画はおおむね順調に進展していると考える。

Strategy for Future Research Activity

次年度以降は、ヒト胃癌細胞株を用い、低浸透圧・PTX併用条件下において、種々の方法によるクロライドイオン輸送体制御を加えることにより、PTX取り込み・抗腫瘍作用の更なる増強を試みる。また同時に、低浸透圧・PTX併用条件下における水輸送体制御による影響の検討を行う。さらに、マウス腹膜転移モデルを用い、播種結節へのPTX取り込み効果増強に最適な低浸透圧処理条件を検討した後、低浸透圧併用PTX腹腔内投与の播種性進展抑制効果検討する予定である。

Research Products

• [Journal Article] Esophagectomy with gastric tube reconstruction for patients who previously underwent free jejunal transfer. (2015)
  • Author(s): Shiozaki A、Fujiwara H、Konishi H、Ishimoto T、Morimura R、Murayama Y、Komatsu S、Kuriu Y、Ikoma H、Kubota T、Nakanishi M、Ichikawa D、Okamoto K、Sakakura C、Otsuji E.
  • Journal Title: Esophagus Volume: 12 Pages: 267-271
  • DOI: 10.1007/s10388-014-0426-8
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Evaluation of the efficacy of peritoneal lavage with distilled water in colorectal cancer surgery: in vitro and in vivo study. (2015)
  • Author(s): Takemoto K, Shiozaki A, Ichikawa D, Komatsu S, Konishi H, Nako Y, Murayama Y, Kuriu Y, Nakanishi M, Fujiwara H, Okamoto K, Sakakura C, Nakahari T, Marunaka Y, Otuji E.
  • Journal Title: J Gastroenterol. Volume: 50 Pages: 287-297
  • DOI: 10.1007/s00535-014-0971-x.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Tumor necrosis factor-α-induced apoptosis of gastric cancer MKN28 cells: accelerated degradation of the inhibitor of apoptosis family members. (2015)
  • Author(s): Kitagawa M, Shiozaki A, Ichikawa D, Nakashima S, Kosuga T, Konishi H, Komatsu S, Fujiwara H, Okamoto K, Otsuji E.
  • Journal Title: Arch Biochem Biophys. Volume: 566 Pages: 43-48
  • DOI: 10.1016/j.abb.2014.12.003.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Efficacy of a hypotonic treatment for peritoneal dissemination from gastric cancer cells: an in vivo evaluation. (2014)
  • Author(s): Shiozaki A, Ichikawa D, Takemoto K, Nako Y, Nakashima S, Shimizu H, Kitagawa M, Kosuga T, Konishi H, Komatsu S, Fujiwara H, Okamoto K, Marunaka Y, Otsuji E.
  • Journal Title: Biomed Res Int. Volume: 2014 Pages: 707089
  • DOI: 10.1155/2014/707089.
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] The K-Cl cotransporter KCC3 as an independent prognostic factor in human esophageal squamous cell carcinoma. (2014)
  • Author(s): Shiozaki A, Takemoto K, Ichikawa D, Fujiwara H, Konishi H, Kosuga T, Komatsu S, Okamoto K, Kishimoto M, Marunaka Y, Otsuji E.
  • Journal Title: Biomed Res Int. Volume: 2014 Pages: 936401
  • DOI: 10.1155/2014/936401.
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] xCT, component of cysteine/glutamate transporter, as an independent prognostic factor in human esophageal squamous cell carcinoma. (2014)
  • Author(s): Shiozaki A, Iitaka D, Ichikawa D, Nakashima S, Fujiwara H, Okamoto K, Kubota T, Komatsu S, Kosuga T, Takeshita H, Shimizu H, Nako Y, Sasagawa H, Kishimoto M, Otsuji E.
  • Journal Title: J Gastroenterol. Volume: 49 Pages: 853-863
  • DOI: 10.1007/s00535-013-0847-5.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Role of the Na+/K+/2Cl- cotransporter NKCC1 in cell cycle progression in human esophageal squamous cell carcinoma. (2014)
  • Author(s): Shiozaki A, Nako Y, Ichikawa D, Konishi H, Komatsu S, Kubota T, Fujiwara H, Okamoto K, Kishimoto M, Marunaka Y, Otsuji E.
  • Journal Title: World J Gastroenterol. Volume: 20 Pages: 6844-6859
  • DOI: 10.3748/wjg.v20.i22.6844.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Claudin 1 mediates tumor necrosis factor alpha-induced cell migration in human gastric cancer cells. (2014)
  • Author(s): Shiozaki A, Shimizu H, Ichikawa D, Konishi H, Komatsu S, Kubota T, Fujiwara H, Okamoto K, Iitaka D, Nakashima S, Nako Y, Liu M, Otsuji E.
  • Journal Title: World J Gastroenterol. Volume: 20 Pages: 17863-17876
  • DOI: 10.3748/wjg.v20.i47.17863.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Cellular physiological approach for treatment of gastric cancer. (2014)
  • Author(s): Shiozaki A, Ichikawa D, Otsuji E, Marunaka Y.
  • Journal Title: World J Gastroenterol. Volume: 20 Pages: 11560-11566
  • DOI: 10.3748/wjg.v20.i33.11560.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Perioperative outcomes of esophagectomy preceded by the laparoscopic transhiatal approach for esophageal cancer. (2014)
  • Author(s): Shiozaki A, Fujiwara H, Murayama Y, Komatsu S, Kuriu Y, Ikoma H, Nakanishi M, Ichikawa D, Okamoto K, Ochiai T, Kokuba Y, Otsuji E.
  • Journal Title: Dis Esophagus. Volume: 27 Pages: 470-478
  • DOI: 10.1111/j.1442-2050.2012.01439.x.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Progress in cellular physiological researches on esophageal cancer. (2014)
  • Author(s): Shiozaki A, Ichikawa D, Fujiwara H, Otsuji E, Marunaka Y.
  • Journal Title: Journal of Tumor Volume: 2 Pages: 241-245
  • DOI: 10.6051/j.issn.1819-6187.2014.02.61
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] The expression and role of Aquaporin 5 in esophageal squamous cell carcinoma. (2014)
  • Author(s): Shimizu H, Shiozaki A, Ichikawa D, Fujiwara H, Konishi H, Ishii H, Komatsu S, Kubota T, Okamoto K, Kishimoto M, Otsuji E.
  • Journal Title: J Gastroenterol. Volume: 49 Pages: 655-666
  • DOI: 10.1007/s00535-013-0827-9.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Hand-assisted laparoscopic transhiatal esophagectomy with a systematic procedure for en bloc infracarinal lymph node dissection. (2014)
  • Author(s): Fujiwara H, Shiozaki A, Konishi H, Komatsu S, Kubota T, Ichikawa D, Okamoto K, Morimura R, Murayama Y, Kuriu Y, Ikoma H, Nakanishi M, Sakakura C, Otsuji E.
  • Journal Title: Dis Esophagus. Volume: Published online Pages: Dec 9
  • DOI: 10.1111/dote.12303.
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Role of the K-Cl cotranspoter KCC3 in cell migration in human esophageal squamous cell carcinoma. (2014)
  • Author(s): Atsushi Shiozaki
  • Organizer: The 39th biennial world congress of the international college of surgeons
  • Place of Presentation: Bali, INDONESIA
  • Year and Date: 2014-10-20 – 2014-10-23
• [Presentation] Roles of E2F5 in human esophageal squamous cell carcinoma. (2014)
  • Author(s): Shiozaki A, Ishimoto T, Fujiwara H, Konishi H, Morimura R, Murayama Y, Komatsu S, Kuriu Y, Ikoma H, Kubota T, Nakanishi M, Ichikawa D, Okamoto K, Sakakura C, Kishimoto M, Otsuji E.
  • Organizer: 14th World Congress of the International Society for Diseases of the Esophagus
  • Place of Presentation: Vancouver, CANADA
  • Year and Date: 2014-09-22 – 2014-09-24
• [Presentation] Prognostic importance of the mitosis specific marker anti-phosphohistone H3 in esophageal squamous cell carcinoma. (2014)
  • Author(s): Nakashima S, Shiozaki A, Ichikawa D, Fujiwara H, Komatsu S, Konishi H, Morimura R, Murayama Y, Kuriu Y, Ikoma H, Kubota T, Nakanishi M, Okamoto K, Sakakura C, Otsuji E.
  • Organizer: 14th World Congress of the International Society for Diseases of the Esophagus
  • Place of Presentation: Vancouver, CANADA
  • Year and Date: 2014-09-22 – 2014-09-24
• [Presentation] The functional analyses of Na(+)/K(+)/2Cl(-) cotransporter 1(NKCC1) in esophageal squamous cell carcinoma. (2014)
  • Author(s): Nako Y, Shiozaki A, Ichikawa D, Fujiwara H, Konishi H, Morimura R, Murayama Y, Komatsu S, Ikoma H, Kuriu Y, Kubota T, Nakanishi M, Okamoto K, Sakakura C, Kishimoto M, Marunaka Y, Otsuji E.
  • Organizer: 14th World Congress of the International Society for Diseases of the Esophagus
  • Place of Presentation: Vancouver, CANADA
  • Year and Date: 2014-09-22 – 2014-09-24
• [Presentation] p21 expression as an independent prognostic factor in human esophageal squamous cell carcinoma. (2014)
  • Author(s): Iitaka D, Shiozaki A, Fujiwara H, Konishi H, Morimura R, Murayama Y, Komatsu S, Kuriu Y, Ikoma H, Nakanishi M, Ichikawa D, Okamoto K, Sakakura C, Otsuji E.
  • Organizer: 14th World Congress of the International Society for Diseases of the Esophagus
  • Place of Presentation: Vancouver, CANADA
  • Year and Date: 2014-09-22 – 2014-09-24
• [Presentation] 食道類基底細胞癌6症例における免疫組織学的解析． (2014)
  • Author(s): 中島慎吾、塩﨑敦、藤原斉、市川大輔、小西博貴、小松周平、窪田健、岡本和真、阪倉長平、大辻英吾．
  • Organizer: 第69回 日本消化器外科学会総会
  • Place of Presentation: 福島県郡山市
  • Year and Date: 2014-07-16 – 2014-07-18
• [Presentation] 食道扁平上皮癌におけるE２F5発現の意義． (2014)
  • Author(s): 塩﨑敦、石本武史、市川大輔、藤原斉、小西博貴、小松周平、窪田健、岡本和真、岸本光夫、大辻英吾．
  • Organizer: 第68回 日本食道学会学術集会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2014-07-03 – 2014-07-04
• [Presentation] 胃癌細胞におけるTNF-αシグナル制御因子としてのClaudin 1の役割． (2014)
  • Author(s): 塩﨑敦、清水浩紀、市川大輔、小西博貴、森村玲、村山康利、小松周平、栗生宜明、生駒久視、窪田健、中西正芳、藤原斉、岡本和真、阪倉長平、Liu Mingyao、大辻英吾．
  • Organizer: 第114回 日本外科学会定期学術集会
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2014-04-03 – 2014-04-05
• [Presentation] 食道扁平上皮癌におけるE2F5発現の検討． (2014)
  • Author(s): 石本武史、塩﨑敦、市川大輔、小西博貴、小松周平、窪田健、藤原斉、岡本和真、落合登志哉、岸本光夫、大辻英吾．
  • Organizer: 第114回 日本外科学会定期学術集会
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2014-04-03 – 2014-04-05
• [Presentation] 肺癌細胞株におけるTNFa誘導CLDN1のシグナル伝達の解明． (2014)
  • Author(s): 飯高大介、塩﨑敦、市川大輔、藤原斉、小西博貴、小松周平、窪田健、岡本和真、森村玲、村山康利、栗生宜明、生駒久視、中西正芳、阪倉長平、Liu Mingyao 大辻英吾．
  • Organizer: 第114回 日本外科学会定期学術集会
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2014-04-03 – 2014-04-05
• [Presentation] 消化器癌細胞に対する低浸透圧刺激による殺細胞効果と蒸留水腹腔内投与における播種性転移予防効果の検討． (2014)
  • Author(s): 名幸義仁、塩﨑敦、市川大輔、小松周平、森村玲、小西博貴、村山康利、栗生宜明、生駒久視、窪田健、中西正芳、藤原斉、岡本和真、阪倉長平、丸中良典、大辻英吾．
  • Organizer: 第114回 日本外科学会定期学術集会
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2014-04-03 – 2014-04-05
• [Presentation] 腹膜播種転移制御を目的とした大腸癌細胞における低浸透圧細胞破壊効果とクロライドチャネル制御の利用． (2014)
  • Author(s): 竹本健一、塩﨑敦、市川大輔、小松周平、小西博貴、森村玲、村山康利、栗生宜明、生駒久視、窪田健、中西正芳、藤原斉、岡本和真、阪倉長平、丸中良典、大辻英吾．
  • Organizer: 第114回 日本外科学会定期学術集会
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2014-04-03 – 2014-04-05
• [Presentation] 食道扁平上皮癌症例におけるp21発現の検討． (2014)
  • Author(s): 中島慎吾、塩﨑敦、市川大輔、藤原斉、小松周平、小西博貴、森村玲、村山康利、栗生宜明、生駒久視、窪田健、中西正芳、岡本和真、阪倉長平、大辻英吾．
  • Organizer: 第114回 日本外科学会定期学術集会
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2014-04-03 – 2014-04-05