骨肉腫幹細胞モデルと微小環境のクロストークの解明とそれらを標的にした治療戦略

• 研究課題/領域番号: 21K09317
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分56020:整形外科学関連
• 研究機関: 金沢大学
• 研究代表者: 武内 章彦 金沢大学, 医学系, 協力研究員 (70512218)
• 研究分担者: 山本 靖彦 金沢大学, 医学系, 教授 (20313637)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2024-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2023年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
• キーワード: 骨肉腫 / がん幹細胞 / エクソソーム / 微小環境

研究開始時の研究の概要

骨肉腫幹細胞モデルが、微小環境を形成する細胞にどのように作用しているかの解析を進めるとともに、mir34a、Wnt5aそれぞれの作用も解析する。また、免疫系保持マウスにマウス骨肉腫細胞を移植し、合成mir34aとWnt5a阻害剤および免疫チェックポイント阻害剤(ICI) やマルチキナーゼ阻害剤(MKI)で治療し、微小環境を含めた効果を解析する。さらに、臨床検体において、微小環境を形成している細胞と臨床経過・予後との関連があるかを明らかにすることで、新たな病態解明および治療ターゲットの創出を行うことが研究目的である

研究実績の概要

これまでにRAGE発現により誘導される骨肉腫細胞の幹細胞化がmiR34aの発現低下とWNT5aの高発現によることを明らかにしてきた。本研究では、この骨肉腫細胞の幹細胞化機構について、腫瘍細胞と腫瘍微小環境の両視点から研究を進める。昨年度までに、マウス骨肉腫細胞の一つであるDunn細胞は、肺高転移株LM8細胞より膜型RAGE（mRAGE）および内在性分泌型RAGE（esRAGE）の発現が高く、スフェロイド形成能についても高いことを明らかにした。LM8細胞にmRAGEを過剰発現させたLM8-RAGE細胞の腫瘍形成能は、対照のLM8-mock細胞よりも高いことが分かった。ヒト骨肉腫組織（手術検体）を用いてmiR34a発現の解析を行ったが、臨床経過、原発巣や転移巣でのmiR34a陽性率には有意な相関は見られなかった。しかし、miR34a発現パターンが症例ごとに腫瘍内と周辺組織で異なっていることが分かった。
以上の結果をふまえ、本年度はmRAGE高発現Dunn（Dunn-RAGE）細胞とその対照のDunn-mock細胞の皮下移植一次腫瘍形成能、スフェロイド形成能、miR34aおよびWnt5a発現の検討を行った。その結果、Dunn-RAGE細胞の一次腫瘍形成能とスフェロイド形成能はDunn-mock細胞よりも有意に高く、Dunn-RAGE細胞においてmiR34aの発現低下とともにWnt5aの発現亢進が観察できた。続いてDunn-RAGE細胞とDunn-mock細胞のエクソソーム中のmiR34a発現について解析を行ったが、予想に反して両細胞において有意な差は観察されなかった。
今後、骨肉腫細胞に加え、腫瘍微小環境形成細胞のエクソソームの網羅的解析、腫瘍細胞と線維芽細胞などとの共培養の解析を行い、骨肉腫細胞の幹細胞化の分子機構を明らかにし、新たな骨肉腫治療戦略の創出へつなげていく予定である。

研究成果

• [雑誌論文] Graft Survivals after Reconstruction Using Tumor-Bearing Frozen Bone in the Extremities (2023)
  • 著者名/発表者名: Miwa Shinji、Yamamoto Norio、Hayashi Katsuhiro、Takeuchi Akihiko、Igarashi Kentaro、Bangcoy Martin Louie S.、Taniguchi Yuta、Morinaga Sei、Asano Yohei、Tsuchiya Hiroyuki
  • 雑誌名: Cancers 巻: 15 号: 15 ページ: 3926-3926
  • DOI: 10.3390/cancers15153926
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] What Are the Complications, Function, and Survival of Tumor-devitalized Autografts Used in Patients With Limb-sparing Surgery for Bone and Soft Tissue Tumors? A Japanese Musculoskeletal Oncology Group Multi-institutional Study (2023)
  • 著者名/発表者名: Takeuchi Akihiko、Tsuchiya Hiroyuki、Setsu Nokitaka、Gokita Tabu、Tome Yasunori、Asano Naofumi、Minami Yusuke、Kawashima Hiroyuki、Fukushima Suguru、Takenaka Satoshi、Outani Hidetatsu、Nakamura Tomoki、Tsukushi Satoshi、Kawamoto Teruya、et al
  • 雑誌名: Clinical Orthopaedics & Related Research 巻: 481 号: 11 ページ: 2110-2124
  • DOI: 10.1097/corr.0000000000002720
  • 査読あり
• [雑誌論文] Needle tract seeding of a sclerosing epithelioid fibrosarcoma in a biopsy tract: a case report (2023)
  • 著者名/発表者名: Kawai Masafumi、Miwa Shinji、Yamamoto Norio、Hayashi Katsuhiro、Takeuchi Akihiko、Igarashi Kentaro、Taniguchi Yuta、Araki Yoshihiro、Yonezawa Hirotaka、Nojima Takayuki、Tsuchiya Hiroyuki
  • 雑誌名: BMC Musculoskeletal Disorders 巻: 24 号: 1 ページ: 454-454
  • DOI: 10.1186/s12891-023-06553-0
• [雑誌論文] Clinical Outcome of Low-Grade Myofibroblastic Sarcoma in Japan: A Multicenter Study from the Japanese Musculoskeletal Oncology Group (2023)
  • 著者名/発表者名: Kito Munehisa、Ae Keisuke、Okamoto Masanori、Endo Makoto、Ikuta Kunihiro、Takeuchi Akihiko、Yasuda Naohiro、Yasuda Taketoshi、Imura Yoshinori、Morii Takeshi、Kikuta Kazutaka、Kawamoto Teruya、Nezu Yutaka、Baba Ichiro、Ohshika Shusa、Uehara Takeshi、Ueda Takafumi、Takahashi Jun、Kawano Hirotaka
  • 雑誌名: Cancers 巻: 15 号: 8 ページ: 2314-2314
  • DOI: 10.3390/cancers15082314
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A validation study for the utility of serum microRNA as a diagnostic and prognostic marker in patients with osteosarcoma (2023)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Araki, Naofumi Asano, Norio Yamamoto, Katsuhiro Hayashi, Akihiko Takeuchi, Shinji Miwa, Kentaro Igarashi, Takashi Higuchi, Kensaku Abe, Yuta Taniguchi, Hirotaka Yonezawa, Sei Morinaga, Yohei Asano, Takeshi Yoshida, Rikinari Hanayama, Juntaro Matsuzaki, Takahiro Ochiya, Akira Kawai, Hiroyuki Tsuchiya
  • 雑誌名: Oncology Letters 巻: 25(6); 222 号: 6 ページ: 222-222
  • DOI: 10.3892/ol.2023.13808
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Clinical Benefits of LigaSure? for Surgical Amputation Without Tourniquet Use in Patients With Musculoskeletal Tumor (2023)
  • 著者名/発表者名: BANGCOY MARTIN LOUIE S.、MIWA SHINJI、YAMAMOTO NORIO、HAYASHI KATSUHIRO、TAKEUCHI AKIHIKO、IGARASHI KENTARO、TANIGUCHI YUTA、MORINAGA SEI、ASANO YOHEI、TSUCHIYA HIROYUKI
  • 雑誌名: Anticancer Research 巻: 43 号: 5 ページ: 2127-2133
  • DOI: 10.21873/anticanres.16374
• [雑誌論文] Antibacterial effect and biological reaction of calcium phosphate cement impregnated with iodine for use in bone defects (2023)
  • 著者名/発表者名: Morinaga Sei、Yamamoto Norio、Tokoro Masaharu、Hayashi Katsuhiro、Takeuchi Akihiko、Miwa Shinji、Igarashi Kentaro、Taniguchi Yuta、Asano Yohei、Nojima Takayuki、Tsuchiya Hiroyuki
  • 雑誌名: Journal of Biomaterials Applications 巻: 37 号: 10 ページ: 1716-1723
  • DOI: 10.1177/08853282231164827
  • 査読あり
• [雑誌論文] A nonsteroidal anti-inflammatory drug, zaltoprofen, inhibits the growth of extraskeletal chondrosarcoma cells by inducing PPARγ, p21, p27, and p53 (2022)
  • 著者名/発表者名: Higuchi T, Takeuchi A, Munesue S, Yamamoto N, Hayashi K, Harashima A, Yamamoto Y, Tsuchiya H
  • 雑誌名: Cell Cycle 巻: 22 号: 8 ページ: 939-950
  • DOI: 10.1080/15384101.2023.2166195
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Primary Osteosarcoma in Patients Over 75 Years of Age: A Case Series and Literature Review (2022)
  • 著者名/発表者名: ARAKI YOSHIHIRO、YAMAMOTO NORIO、HAYASHI KATSUHIRO、TAKEUCHI AKIHIKO、MIWA SHINJI、IGARASHI KENTARO、HIGUCHI TAKASHI、ABE KENSAKU、TANIGUCHI YUTA、YONEZAWA HIROTAKA、MORINAGA SEI、ASANO YOHEI、NOJIMA TAKAYUKI、TSUCHIYA HIROYUKI
  • 雑誌名: In Vivo 巻: 36 号: 6 ページ: 2899-2909
  • DOI: 10.21873/invivo.13031
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pretreatment Neutrophil Count and Platelet-lymphocyte Ratio as Predictors of Metastasis in Patients With Osteosarcoma (2022)
  • 著者名/発表者名: ARAKI YOSHIHIRO、YAMAMOTO NORIO、HAYASHI KATSUHIRO、TAKEUCHI AKIHIKO、MIWA SHINJI、IGARASHI KENTARO、HIGUCHI TAKASHI、ABE KENSAKU、TANIGUCHI YUTA、YONEZAWA HIROTAKA、MORINAGA SEI、ASANO YOHEI、TSUCHIYA HIROYUKI
  • 雑誌名: Anticancer Research 巻: 42 号: 2 ページ: 1081-1089
  • DOI: 10.21873/anticanres.15570
  • 査読あり
• [雑誌論文] Clinical Outcomes of Soft Tissue Sarcoma around the Elbow Joint: A Retrospective Single Institution Study (2022)
  • 著者名/発表者名: Azurin Edelyn S.、Yamamoto Norio、Hayashi Katsuhiro、Takeuchi Akihiko、Tada Kaoru、Miwa Shinji、Igarashi Kentaro、Higuchi Takashi、Yonezawa Hirotaka、Morinaga Sei、Asano Yohei、Saito Shiro、Tsuchiya Hiroyuki
  • 雑誌名: Sarcoma 巻: 2022 ページ: 1-8
  • DOI: 10.1155/2022/1087726
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Monostotic Fibrous Dysplasia in the Femur Strongly Expressing RANKL With Concomitant Osteoporotic Vertebral Compression Fracture: A Case Report (2022)
  • 著者名/発表者名: AZURIN EDELYN S.、YAMAMOTO NORIO、HAYASHI KATSUHIRO、TAKEUCHI AKIHIKO、MIWA SHINJI、IGARASHI KENTARO、HIGUCHI TAKASHI、YONEZAWA HIROTAKA、MORINAGA SEI、ASANO YOHEI、SAITO SHIRO、TSUCHIYA HIROYUKI
  • 雑誌名: Cancer Diagnosis & Prognosis 巻: 2 号: 1 ページ: 93-100
  • DOI: 10.21873/cdp.10082
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Clinical Outcomes of Limb-sparing Tumor Surgery With Vascular Reconstruction for Bone and Soft-tissue Tumors (2022)
  • 著者名/発表者名: ASANO YOHEI、YAMAMOTO NORIO、HAYASHI KATSUHIRO、TAKEUCHI AKIHIKO、MIWA SHINJI、IGARASHI KENTARO、TANIGUCHI YUTA、MORINAGA SEI、TADA KAORU、NOJIMA TAKAYUKI、TSUCHIYA HIROYUKI
  • 雑誌名: Anticancer Research 巻: 42 号: 9 ページ: 4619-4626
  • DOI: 10.21873/anticanres.15966
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Therapeutic Effect and Clinical Outcome of Immune Checkpoint Inhibitors on Bone Metastasis in Advanced Non-Small-Cell Lung Cancer (2022)
  • 著者名/発表者名: Asano Yohei、Yamamoto Norio、Demura Satoru、Hayashi Katsuhiro、Takeuchi Akihiko、Kato Satoshi、Miwa Shinji、Igarashi Kentaro、Higuchi Takashi、Yonezawa Hirotaka、Araki Yoshihiro、Morinaga Sei、Saito Shiro、Sone Takashi、Kasahara Kazuo、Tsuchiya Hiroyuki
  • 雑誌名: Frontiers in Oncology 巻: 12 ページ: 871675-871675
  • DOI: 10.3389/fonc.2022.871675
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Inhibitory Effects of Saururus chinensis Extract on Receptor for Advanced Glycation End-Products-Dependent Inflammation and Diabetes-Induced Dysregulation of Vasodilation (2022)
  • 著者名/発表者名: Hayashi Kenjiro、Sato Koichi、Ochi Seishi、Kawano Shuhei、Munesue Seiichi、Harashima Ai、Oshima Yu、Kimura Kumi、Kyoi Takashi、Yamamoto Yasuhiko
  • 雑誌名: International Journal of Molecular Sciences 巻: 23 号: 10 ページ: 5757-5757
  • DOI: 10.3390/ijms23105757
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Soluble receptor for advanced glycation end products protects from ischemia- and reperfusion-induced acute kidney injury (2022)
  • 著者名/発表者名: Miyagawa Taro、Iwata Yasunori、Oshima Megumi、Ogura Hisayuki、Sato Koichi、Nakagawa Shiori、Yamamura Yuta、Kamikawa Yasutaka、Miyake Taito、Kitajima Shinji、Toyama Tadashi、Hara Akinori、Sakai Norihiko、Shimizu Miho、Furuichi Kengo、Munesue Seiichi、Yamamoto Yasuhiko、Kaneko Shuichi、Wada Takashi
  • 雑誌名: Biology Open 巻: 11 号: 1 ページ: 1-8
  • DOI: 10.1242/bio.058852
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] A scoring system combining clinical, radiological, and histopathological examinations for differential diagnosis between lipoma and atypical lipomatous tumor/well-differentiated liposarcoma (2022)
  • 著者名/発表者名: Asano Yohei、Miwa Shinji、Yamamoto Norio、Hayashi Katsuhiro、Takeuchi Akihiko、Igarashi Kentaro、Yonezawa Hirotaka、Araki Yoshihiro、Morinaga Sei、Nojima Takayuki、Ikeda Hiroko、Tsuchiya Hiroyuki
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 12 号: 1 ページ: 237-237
  • DOI: 10.1038/s41598-021-04004-1
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Therapeutic Targets and Emerging Treatments in Advanced Chondrosarcoma (2022)
  • 著者名/発表者名: Miwa Shinji、Yamamoto Norio、Hayashi Katsuhiro、Takeuchi Akihiko、Igarashi Kentaro、Tsuchiya Hiroyuki
  • 雑誌名: International Journal of Molecular Sciences 巻: 23 号: 3 ページ: 1096-1096
  • DOI: 10.3390/ijms23031096
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Primary total knee arthroplasty assisted by computed tomography-free navigation for secondary knee osteoarthritis following massive calcium phosphate cement packing for distal femoral giant-cell bone tumor treatment: a case report (2022)
  • 著者名/発表者名: Takeuchi A, Yamamoto N, Ohmori T, Hayashi K, Miwa S, Igarashi K, Higuchi T, Abe K, Yonezawa H, Morinaga S, Araki Y, Asano Y, Saito S, Tsuchiya H.
  • 雑誌名: BMC Musculoskeletal Disorders 巻: 22 号: 1 ページ: 170-170
  • DOI: 10.1186/s12891-022-05131-0
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Impact of Tumor Growth Speed of Primary Lesions on the Clinical Outcomes of Appendicular Skeletal Metastases (2021)
  • 著者名/発表者名: ASANO YOHEI、YAMAMOTO NORIO、HAYASHI KATSUHIRO、TAKEUCHI AKIHIKO、MIWA SHINJI、IGARASHI KENTARO、YONEZAWA HIROTAKA、ARAKI YOSHIHIRO、MORINAGA SEI、SAITO SHIRO、NOJIMA TAKAYUKI、TSUCHIYA HIROYUKI
  • 雑誌名: Anticancer Research 巻: 42 号: 1 ページ: 229-236
  • DOI: 10.21873/anticanres.15477
  • 査読あり
• [雑誌論文] Clinical characteristics of patients with undergoing unplanned excisions of malignant soft tissue tumors (2021)
  • 著者名/発表者名: Morinaga Sei、Miwa Shinji、Yamamoto Norio、Hayashi Katsuhiro、Takeuchi Akihiko、Igarashi Kentaro、Tada Kaoru、Langit Mickhael B、Yonezawa Hirotaka、Araki Yoshihiro、Asano Yohei、Tsuchiya Hiroyuki
  • 雑誌名: Journal of Orthopaedic Surgery 巻: 29 号: 3 ページ: 1-12
  • DOI: 10.1177/23094990211057597
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A Radiological Scoring System for Differentiation between Enchondroma and Chondrosarcoma (2021)
  • 著者名/発表者名: Miwa Shinji、Yamamoto Norio、Hayashi Katsuhiro、Takeuchi Akihiko、Igarashi Kentaro、Tada Kaoru、Yonezawa Hirotaka、Morinaga Sei、Araki Yoshihiro、Asano Yohei、Saito Shiro、Okuda Miho、Taki Junichi、Ikeda Hiroko、Nojima Takayuki、Tsuchiya Hiroyuki
  • 雑誌名: Cancers 巻: 13 号: 14 ページ: 3558-3558
  • DOI: 10.3390/cancers13143558
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Efficacy of perioperative chemotherapy for synovial sarcoma: a retrospective analysis of a Nationwide database in Japan (2021)
  • 著者名/発表者名: Xu Gang、Aiba Hisaki、Yamamoto Norio、Hayashi Katsuhiro、Takeuchi Akihiko、Miwa Shinji、Higuchi Takashi、Abe Kensaku、Taniguchi Yuta、Araki Yoshihiro、Saito Shiro、Yoshimura Kenichi、Murakami Hideki、Tsuchiya Hiroyuki、Kawai Akira
  • 雑誌名: BMC Cancer 巻: 21 号: 1 ページ: 773-773
  • DOI: 10.1186/s12885-021-08485-1
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Delayed Initiation of Treatment Is Associated With Metastasis of Malignant Bone Tumor (2021)
  • 著者名/発表者名: ARAKI YOSHIHIRO、YAMAMOTO NORIO、HAYASHI KATSUHIRO、TAKEUCHI AKIHIKO、MIWA SHINJI、IGARASHI KENTARO、HIGUCHI TAKASHI、ABE KENSAKU、TANIGUCHI YUTA、YONEZAWA HIROTAKA、MORINAGA SEI、ASANO YOHEI、TSUCHIYA HIROYUKI
  • 雑誌名: Anticancer Research 巻: 41 号: 6 ページ: 2993-2999
  • DOI: 10.21873/anticanres.15081
  • 査読あり
• [雑誌論文] Osteosarcoma-Derived Small Extracellular Vesicles Enhance Tumor Metastasis and Suppress Osteoclastogenesis by miR-146a-5p (2021)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Araki, Hisaki Aiba, Takeshi Yoshida, Norio Yamamoto, Katsuhiro Hayashi, Akihiko Takeuchi, Shinji Miwa, Kentaro Igarashi, Tuan D. Nguyen, Kiyo-aki Ishii, Takayuki Nojima, Satoru Takahashi, Hideki Murakami, Hiroyuki Tsuchiya and Rikinari Hanayama
  • 雑誌名: Frontiers in Oncology 巻: 11 ページ: 667109-667109
  • DOI: 10.3389/fonc.2021.667109
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Associations of PD-L1, PD-L2, and HLA class I expression with responses to immunotherapy in patients with advanced sarcoma: post hoc analysis of a phase 1/2 trial (2021)
  • 著者名/発表者名: Miwa S.、Nojima T.、Alomesen A. A.、Ikeda H.、Yamamoto N.、Nishida H.、Hayashi K.、Takeuchi A.、Igarashi K.、Higuchi T.、Yonezawa H.、Araki Y.、Morinaga S.、Asano Y.、Tsuchiya H.
  • 雑誌名: Clinical and Translational Oncology 巻: 23 号: 8 ページ: 1620-1629
  • DOI: 10.1007/s12094-021-02559-z
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Over 7-years follow-up of tumor-devitalized frozen autografts of long bones for the patients with malignant bone tumors (2021)
  • 著者名/発表者名: Akihiko Takeuchi, Norio Yamamoto, Katsuhiro Hayashi, Shinji Miwa, Kentaro Igarashi, Yuta Taniguchi, Yoshihiro Araki, Hirotaka Yonezawa, Sei Morinaga, Hiroyuki Tsuchiya
  • 学会等名: The 13th Asia Pacific Musculoskeletal Tumor Society Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Randomized placebo-contorolled double blind phase II study of zaltoprofen for patient with diffuse-type and unresectable localized tenosynovial giant cell tumors (2021)
  • 著者名/発表者名: Akihiko Takeuchi,Makoto Endo, Akira Kawai, Yoshihiro Nishida, Ryu Terauchi, Akihiko Matsumine, Hisaki Aiba, Tomoki Nakamura, Susumu Tandai, Toshifumi Ozaki, Manabu Hoshi, Kenichi Yoshimura, Akihiro Nomura,Toshinori Murayama, Hiroyuki Tsuchiya
  • 学会等名: The Connective Tissue Oncology Society Annual Meeting
  • 国際学会