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容積活性化陰イオンチャネルを標的とした大腸癌播種性転移に対する低浸透圧療法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 23K08115
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55020:消化器外科学関連
研究機関京都府立医科大学

研究代表者

内藤 慶  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (00934770)

研究分担者 大辻 英吾  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (20244600)
塩崎 敦  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (40568086)
研究期間 (年度) 2023-04-01 – 2026-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2025年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2024年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワードイオンチャネル / 低浸透圧 / 大腸外科学
研究開始時の研究の概要

本研究では、大腸癌における容積活性化アニオンチャネル(VAAC)の構成蛋白であるLRRC8A、SLCO2A1の発現機能解析を行うとともに、"癌細胞のVAAC発現を制御すると調節性容積減少が抑制され、低浸透圧細胞破壊が促進される"という実験仮説の検証を行う。その結果から、VAACを分子標的とした低浸透細胞破壊療法という、術中遊離大腸癌細胞・腹膜播種性転移に対する斬新な治療概念の構築を目指す。

研究実績の概要

容積感受性外向整流性陰イオンチャネル(VSOR)の構成タンパク質LRRC8Aと、Na+/K+-ATPase (NKA)が複合体を形成し機能することが注目されている。これらの相互作用による容積調節メカニズム解明を低浸透圧療法に応用すべく、まず大腸癌におけるNKAの発現・機能解析を試みた。大腸癌細胞株HT29とCaco2に対してsiRNAを用いてNKAのknock downを行ったところ、細胞増殖能の低下を認めた。Cell cycle assayではsubG1期の細胞比率が増加しており、apoptosis assayにおいてearly/late apoptosisの増加を認めた。Wound healing assayでは遊走・浸潤能が低下していた。HT29を用いたマイクロアレイ解析では、NKAをknockdownすると、ERK5 signaling pathwayに関与する遺伝子の発現が変動していた。根治切除を行った結腸癌200症例において、免疫組織学的染色(IHC)を行ったところ、NKAは主に癌部の細胞膜に発現していた。発現強度をスコアリングしIHC score 1.6点以上を高発現群(110例)としたところ、臨床病理学的因子について、pTとの関連を認めた。5年無再発生存率に関しては、高発現群で有意に予後不良に関連していた。多変量解析においても、NKA高発現は独立した予後不良因子であった。これらの結果は、英文論文としてまとめ報告した(Ann Surg Oncol 30: 6898-6910, 2023)。同時に、大腸癌における陰イオンチャネルANO5や、Ca2+チャネルTRPV2、CACNA2D1、ANO5、TRPV2の機能解析も試みている。
一方で、食道腺癌幹細胞(Ann Surg Oncol. 2023)や肝細胞癌幹細胞(Anticancer Res. 2023)に特異的に発現するイオン輸送体を同定し、それらの阻害剤による抑制効果を解明し報告した。また、胃癌においてTRPV2がPD-L1の発現を制御し、PD-1への結合に影響を及ぼすことを解明した(Ann Surg Oncol. 2023)。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

当初の研究計画のうち、容積感受性チャネル蛋白LRRC8Aと複合体を形成するNKAの、ヒト大腸癌組織における発現解析、癌細胞における細胞周期・アポトーシス・細胞浸潤制御機構の解明などの基礎実験は、ほぼ終了している。また、消化管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、大腸癌細胞株のLRRC8AとNKAの相互作用解析、ANO5、LRRC8A 、SLCO2A1発現調節(siRNA)と低浸透圧刺激に対する反応性の解析も進行しており、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。

今後の研究の推進方策

次年度以降は、ヒト大腸癌細胞株におけるNKA、ANO5、LRRC8A、SLCO2A1、TRPV2、CACNA2D1のsiRNAや発現ベクターを用いた際の低浸透圧刺激に対する反応性(RVDや、低浸透圧殺細胞効果への影響)の解析を行う。また、温度刺激(低温・高温)によるLRRC8A、SLCO2A1発現変化・細胞内局在変化・低浸透圧刺激に対する反応性への影響を検証する。更に、マウス胸膜転移モデルを用い、in vivoにおけるイオン輸送体発現レベルによる低浸透圧細胞破壊療法反応性、温度が及ばす影響について検討する予定である。

報告書

(1件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2023

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (11件)

  • [雑誌論文] Functional Analysis and Clinical Importance of ATP1A1 in Colon Cancer2023

    • 著者名/発表者名
      Sumiyoshi Shutaro、Shiozaki Atsushi、Kosuga Toshiyuki、Simizu Hiroki、Kudo Michihiro、Kiuchi Jun、Arita Tomohiro、Konishi Hirotaka、Komatsu Shuhei、Kuriu Yoshiaki、Kubota Takeshi、Fujiwara Hitoshi、Morinaga Yukiko、Konishi Eiichi、Otsuji Eigo
    • 雑誌名

      Annals of Surgical Oncology

      巻: 30 号: 11 ページ: 6898-6910

    • DOI

      10.1245/s10434-023-13779-8

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cancer Stem Cells of Esophageal Adenocarcinoma are Suppressed by Inhibitors of TRPV2 and SLC12A22023

    • 著者名/発表者名
      Shiozaki Atsushi、Inoue Hiroyuki、Shimizu Hiroki、Kosuga Toshiyuki、Takemoto Kenichi、Kudou Michihiro、Ohashi Takuma、Arita Tomohiro、Konishi Hirotaka、Komatsu Shuhei、Kubota Takeshi、Fujiwara Hitoshi、Otsuji Eigo
    • 雑誌名

      Annals of Surgical Oncology

      巻: 30 号: 13 ページ: 8743-8754

    • DOI

      10.1245/s10434-023-14247-z

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of TRPV2 on the Expression of PD-L1 and Its Binding Ability to PD-1 in Gastric Cancer2023

    • 著者名/発表者名
      Shiozaki Atsushi、Fukami Tomoyuki、Shimizu Hiroki、Kosuga Toshiyuki、Kudou Michihiro、Takemoto Kenichi、Katsurahara Keita、Nishibeppu Keiji、Ohashi Takuma、Arita Tomohiro、Konishi Hirotaka、Komatsu Shuhei、Kubota Takeshi、Fujiwara Hitoshi、Otsuji Eigo
    • 雑誌名

      Annals of Surgical Oncology

      巻: 30 号: 13 ページ: 8704-8716

    • DOI

      10.1245/s10434-023-14084-0

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cancer Stem Cells of Hepatocellular Carcinoma Are Suppressed by the Voltage-gated Calcium Channel Inhibitor Amlodipine2023

    • 著者名/発表者名
      SHIOZAKI ATSUSHI、KURASHIMA KENTO、KUDOU MICHIHIRO、SHIMIZU HIROKI、KOSUGA TOSHIYUKI、TAKEMOTO KENICHI、ARITA TOMOHIRO、KONISHI HIROTAKA、YAMAMOTO YUSUKE、MORIMURA RYO、KOMATSU SHUHEI、IKOMA HISASHI、KUBOTA TAKESHI、FUJIWARA HITOSHI、OTSUJI EIGO
    • 雑誌名

      Anticancer Research

      巻: 43 号: 11 ページ: 4855-4864

    • DOI

      10.21873/anticanres.16682

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 食道腺癌幹細胞特異的に発現するイオン輸送体を標的とした新規治療法の開発2023

    • 著者名/発表者名
      塩﨑敦、井上博之、清水浩紀、松本順久、西別府敬士、木内純、大橋拓馬、有田智洋、山本有祐、小西博貴、森村玲、栗生宜明、生駒久視、窪田健、藤原斉、大辻英吾
    • 学会等名
      第123回日本外科学会定期学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 胃癌におけるCACNA2D1の機能解析と臨床的意義2023

    • 著者名/発表者名
      中道脩介、塩﨑敦、井上博之、小菅敏幸、清水浩紀、工藤道弘、大橋拓馬、有田智洋、山本有祐、小西博貴、栗生宜明、生駒久視、窪田健、藤原斉、大辻英吾
    • 学会等名
      第123回日本外科学会定期学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 進行胃癌におけるTRPV2とPD-L1の発現の相関性の検討2023

    • 著者名/発表者名
      太田敦貴、塩﨑敦、深見知之、松本順久、西別府敬士、木内純、大橋拓馬、清水浩紀、有田智洋、山本有祐、小西博貴、森村玲、栗生宜明、生駒久視、窪田健、藤原斉、大辻英吾
    • 学会等名
      第123回日本外科学会定期学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 深見知之、清水浩紀、塩﨑敦、松本順久、西別府敬士、木内純、大橋拓馬、有田智洋、山本有祐、小西博貴、森村玲、栗生宜明、生駒久視、窪田健、藤原斉、大辻英吾2023

    • 著者名/発表者名
      大腸癌におけるGlutaredoxin 2の機能解析と臨床的意義
    • 学会等名
      第123回日本外科学会定期学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Na+/K+-ATPase の大腸癌における発現・機能解析2023

    • 著者名/発表者名
      住吉秀太郎、塩﨑敦、小菅敏幸、清水浩紀、工藤道弘、栗生宜明、生駒久視、窪田健、藤原斉、大辻英吾
    • 学会等名
      第78回日本消化器外科学会総会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 進行胃癌におけるTRPV2とPD-L1の発現の相関性の検討2023

    • 著者名/発表者名
      太田敦貴、塩﨑敦、深見知之、清水浩紀、小西博貴、栗生宜明、生駒久視、窪田健、藤原斉、大辻英吾
    • 学会等名
      第78回日本消化器外科学会総会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] CACNA2D1の胃癌における機能解析と治療標的としての可能性2023

    • 著者名/発表者名
      中道脩介、塩﨑敦、井上博之、小菅敏幸、清水浩紀、工藤道弘、小西博貴、窪田健、藤原斉、大辻英吾
    • 学会等名
      第78回日本消化器外科学会総会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 食道腺癌幹細胞特異的に発現するイオン輸送体関連遺伝子の解析と新規治療法の開発2023

    • 著者名/発表者名
      三好隆行、塩﨑敦、井上博之、小菅敏幸、清水浩紀、工藤道弘、小西博貴、窪田健、藤原斉、大辻英吾
    • 学会等名
      第78回日本消化器外科学会総会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 食道腺癌幹細胞に対するTRPV2阻害薬とSLC12A2阻害薬の効果2023

    • 著者名/発表者名
      三好隆行、塩﨑敦、井上博之、小菅敏幸、清水浩紀、工藤道弘、大橋拓馬、小西博貴、窪田健、藤原斉、大辻英吾
    • 学会等名
      第77回日本食道学会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] TRPV2による胃癌PD-L1発現制御機構の解明2023

    • 著者名/発表者名
      塩﨑敦、深見知之、清水浩紀、小菅敏幸、工藤道弘、西別府敬士、大橋拓馬、有田智洋、小西博貴、小松周平、窪田健、藤原斉、大辻英吾.
    • 学会等名
      第82回日本癌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 食道癌におけるKCNB1の機能解析と臨床的意義2023

    • 著者名/発表者名
      太田敦貴、塩﨑敦、清水浩紀、西別府敬士、木内純、大橋拓馬、有田智洋、小西博貴、森村玲、窪田健、藤原斉、大辻英吾.
    • 学会等名
      第82回日本癌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書

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公開日: 2023-04-13   更新日: 2024-12-25  

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