好中球カテプシンGをターゲットとした新規乳がん悪性化機序の解明

• Project/Area Number: 23K06264
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 47060:Clinical pharmacy-related
• Research Institution: Teikyo University
• Principal Investigator: 鎌田 理代 帝京大学, 薬学部, 講師 (00439564)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2026-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000); Fiscal Year 2025: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2024: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
• Keywords: カテプシンG / 乳がん / 担がんマウスモデル / がん悪性化

Outline of Research at the Start

研究代表者は、カテプシンG（CG）が悪性度の低いluminal型培養乳がん細胞に特異的にinsulin-like growth factor-1シグナルの活性化を介して細胞凝集体を形成させ、抗悪性腫瘍薬ドキソルビシンへの耐性を付与することを発見した。よって、CGが予後良好なluminal型乳がんの悪性化因子であると確信した。本研究は、これまでin vitroで実証したCGのがん進行促進作用を、乳がん細胞移植マウスを用いてin vivoレベルで証明する。また、がん移植マウスを用いてCGおよびIGF-1シグナル阻害剤からがん進行抑制を持つ化合物を特定し、がん進展の予防薬及び治療薬開発を目指す。

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、好中球プロテアーゼであるカテプシンGによるLuminal型乳がんの進行促進作用及び化学療法抵抗性を、in vivoレベルで証明することである。本年度は、luminal型マウス乳がんBALB-MC.E12移植マウスの実験系構築と、遠隔転移を追跡するためのルシフェラーゼ遺伝子安定発現株の作成を行った。乳がん細胞移植マウスについては、BALB-MC.E12細胞のin vivoでの増殖が想定していたよりも遅く、CGの作用を評価するまで至らなかった。担がんマウス作成に汎用されているプロトコールに従ってCG誘導性乳がん細胞凝集体を移植したが、コントロール細胞も共に成長が極めて遅く生着しない個体もあった。そのため、CGの作用が評価できなかった。改善策として、移植するがん細胞数を増やす、または腫瘍の成長促進のためによく使用されるマトリゲルに包埋して移植するなど、安定に腫瘍組織が成長する方法を検討中である。これに加えて、これまでin vitroの実験系でCGの作用の評価に用いてきたヒト乳がん細胞株MCF-7を免疫不全マウスに移植したxenograftをin vivoモデルとすることも視野に入れている。一方、遠隔転移を評価するために用いるルシフェラーゼ発現細胞株の樹立は完了した。今後、マウスへの移植方法が確立され次第、この細胞株を移植したマウスで遠隔転移へのCGの効果を検討する。本年度は学術論文なし。学会発表なし。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

使用したがん細胞の増殖が、in vivoでは当初想定していたよりもかなり遅く、CGの作用を評価するに至っていない。Luminal型のマウス乳がん細胞株は他にも存在するが、CGに対する反応性を細胞株ごとに検討する必要がある。移植がん細胞数を増やすなど実験系の検討中で、これに時間を要した。実験系の構築ができ次第、CGの作用を検討し、さらに化学療法抵抗性への影響なども検討する予定である。また、これまでのin vitroでの研究には、ヒト乳がん細胞MCF-7を用いていた。そのため、in vivoレベルでの検討もMCF-7を使用する必要があるかもしれない。免疫不全マウスにMCF-7を移植したxenograftを作成して研究を進めることも検討する。

Strategy for Future Research Activity

がん細胞の移植方法を検討し、腫瘍が安定に成長する方法を早急に確立する。また、増殖の早い乳がん細胞に種類を変更する。これまでの研究ではヒト乳がん細胞MCF-7を用いていたため、免疫不全SCIDマウスにMCF-7を移植したxenograftを用いて研究を進めることも検討する。その後、担がんマウスモデルを用いて、CGによる腫瘍成長促進作用及び化学療法抵抗性を確認する。本年度に樹立したルシフェラーゼ発現細胞を用いてCGの遠隔組織への転移促進作用を検討する。遠隔転移のモデルとしてよく利用されるがん細胞の血管内注入後の肺転移コロニーアッセイにより、組織浸潤作用で転移性を評価することも計画している。