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好中球細胞外トラップに着目した糖尿病合併がんの特殊性の解明と治療への応用

研究課題

研究課題/領域番号 23K24411
補助金の研究課題番号 22H03152 (2022-2023)
研究種目

基盤研究(B)

配分区分基金 (2024)
補助金 (2022-2023)
応募区分一般
審査区分 小区分55020:消化器外科学関連
研究機関自治医科大学

研究代表者

佐田 尚宏  自治医科大学, 医学部, 教授 (20261977)

研究分担者 北山 丈二  自治医科大学, 医学部, 教授 (20251308)
山口 博紀  自治医科大学, 医学部, 教授 (20376445)
倉科 憲太郎  自治医科大学, 医学部, 准教授 (70382900)
宮戸 秀世  自治医科大学, 医学部, 講師 (90813163)
金丸 理人  自治医科大学, 医学部, 助教 (10625544)
井上 賢之  自治医科大学, 医学部, 講師 (80375279)
園田 洋史  自治医科大学, 医学部, 講師 (80770205)
佐田友 藍  自治医科大学, 医学部, 助教 (40528585)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2024年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2023年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2022年度: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
キーワード糖尿病 / 好中球細胞外トラップ / 大腸癌 / 膵癌 / 転移 / 発がん / 胃癌
研究開始時の研究の概要

糖尿病は様々ながんの罹患リスクであり、患者予後にも影響を与える。糖尿病は好中球細胞外トラップ(NETs)を形成しやすい。NETsにはがんの転移を促進する作用があるが、これが糖尿病患者における発癌や転移の病態にどのように関与しているか?については不明である。そこで、本研究では、糖尿病モデルマウスとヒト消化器癌組織を用いて、糖尿病を有する個体におけるNETsの亢進状態が発癌と進展のプロセスにどのような影響を与えているのか?また、抗糖尿病薬がこの現象に如何なる影響を与えているのか?を明らかにし、糖尿病患者における消化器がんの予防と治療における新たな対策法を見出すことを目指す。

研究実績の概要

アゾキシメタン投与後10週目のdb/dbマウスの大腸粘膜内の前癌病変であるAbberant crypt foci(ACF)を検討すると対照群の野生型と比較して5倍程度に著増していた (p=0.0006)。
ob/ob マウスの骨髄由来の好中球は野生型マウス由来の好中球と比べて顕著に多量のNETを産生した。ob/ob マウスの腹腔から採取した好中球由来のNET上にYTN16Pを添加後洗浄すると、大部分のYTN16PはSytox Green陽性のNETs上に選択的に接着していた。遊走実験にてYTN16PはPMAで刺激したマウス腹腔由来好中球を下層に加えると顕著に高値であった(P<0.0001) が、未刺激の好中球を加えた群では有意差は認めなかった。ob/obマウスの血漿中のdsDNAの濃度は野生型マウスよりも有意に高値であった(p=0.036)。ob/obマウスにYTN16P腹腔内接種後2週間における腸間膜播種結節数は野生型と比べて多かったが有意差には至っていない(p=0.272, n=10)。
胃癌の根治切除を受けた患者の無再発生存率(RFS)、全生存率(OS)は、糖尿病群(203例)で非糖尿病群(975例)よりも不良であったが、メトホルミン内服群(59例)では非内服群(144例)よりもRFS, OSともに良好となる傾向を認めた(RFS: HR=0.53, p=0.067, OS: HR=0.58, p=0.12)。一方、膵癌(浸潤性膵管癌)の切除を受けた患者のRFS、OSは、糖尿病の有無で有意差はなかったが、糖尿病症例のうち、メトホルミン内服群(20例)では非内服群(68例)よりもRFS, OSともに良好であり(RFS: HR=0.45, p=0.028, OS: HR=0.32, p=0.026)、この傾向は、手術先行例51例で特に顕著であった。

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

アゾキシメタン投与によりdb/db肥満マウスで大腸の前癌病変が増加することが確認できた。ob/obマウス由来の好中球が野生型マウスと比べて細胞外トラップ(NET)を形成しやすいことが確認でき、YTN16Pを腹腔内投与すると腹膜播種が増加する傾向がみられた。
また、大腸癌に加えて胃癌、膵癌でもメトホルミンが予後を改善する傾向が認められた。

今後の研究の推進方策

db/dbマウスを用いた発がん実験では、アゾキシメタンにデキストランを加えてβ-catenin accumulated crypt(BCAC)の数を測定する。転移実験ではob/obマウスを用いて同様の播種実験を繰り返す。これらの実験系で統計学的有意差が検出されたら、DNAse、CL Amideineを用いてNETを阻害することで糖尿病状態での発がん、転移促進傾向が打ち消されるかどうかを明らかにする。
糖尿病合併膵癌および胃癌患者の中からメトホルミン服用と非服用患者を傾向スコアマッチング法を用いて抽出し、そのホルマリン固定癌標本を用いてCD66b抗体、cit-H3抗体を用いた多色免疫染色を施行し、腫瘍浸潤好中球、NETsの存在様式を定量するとともに、腫瘍浸潤リンパ球、関連マクロファージの浸潤様式と比較検討し、糖尿病合併消化器がんの微小環境における免疫学的特殊性とメトホルミンの影響を明らかにする。

報告書

(2件)
  • 2023 実績報告書
  • 2022 実績報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Metformin Alters Tumor Immune Microenvironment, Improving the Outcomes of Breast Cancer Patients With Type 2 Diabetes Mellitus2024

    • 著者名/発表者名
      Shiba Satomi、Harao Michiko、Saito Akira、Sakuragi Masako、Kitayama Joji、Sata Naohiro
    • 雑誌名

      Journal of Breast Cancer

      巻: 27 号: 2 ページ: 121-121

    • DOI

      10.4048/jbc.2023.0285

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Activated neutrophils inhibit chemotactic migration of activated T lymphocytes to CXCL11 by multiple mechanisms.2023

    • 著者名/発表者名
      Tamura Kohei、Miyato Hideyo、Kanamaru Rihito、Sadatomo Ai、Takahashi Kazuya、Ohzawa Hideyuki、Koyanagi Takahiro、Saga Yasushi、Takei Yuji、Fujiwara Hiroyuki、Lefor Alan Kawarai、Sata Naohiro、Kitayama Joji.
    • 雑誌名

      Cellular Immunology

      巻: 384 ページ: 104663-104663

    • DOI

      10.1016/j.cellimm.2023.104663

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Osteopenia Is Associated with Shorter Survival in Patients with Intrahepatic Cholangiocarcinoma.2023

    • 著者名/発表者名
      Miki A, Sakuma Y, Watanabe J, Endo K, Sasanuma H, Teratani T, Lefor AK, Kitayama J, Sata N.
    • 雑誌名

      Current Oncology

      巻: 30(2) 号: 2 ページ: 1860-1868

    • DOI

      10.3390/curroncol30020144

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Metformin may improve the outcome of patients with colorectal cancer and type 2 diabetes mellitus partly through effects on neutrophil extracellular traps.2023

    • 著者名/発表者名
      Saito A, Koinuma K, Kawashima R, Miyato H, Ohzawa H, Horie H, Yamaguchi H, Kawahira H, Mimura T, Kitayama J, Sata N.
    • 雑誌名

      BJC Reports

      巻: -

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Neutrophil extracellular traps (NETs) reduce the diffusion of doxorubicin which may attenuate its ability to induce apoptosis of ovarian cancer cells2022

    • 著者名/発表者名
      Tamura Kohei、Miyato Hideyo、Kanamaru Rihito、Sadatomo Ai、Takahashi Kazuya、Ohzawa Hideyuki、Koyanagi Takahiro、Saga Yasushi、Takei Yuji、Fujiwara Hiroyuki、Lefor Alan Kawarai、Sata Naohiro、Kitayama Joji
    • 雑誌名

      Heliyon

      巻: 8 号: 6 ページ: e09730-e09730

    • DOI

      10.1016/j.heliyon.2022.e09730

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Metformin combined with local irradiation provokes abscopal effects in a murine rectal cancer model2022

    • 著者名/発表者名
      Tojo Mineyuki、Miyato Hideyo、Koinuma Koji、Horie Hisanaga、Tsukui Hidenori、Kimura Yuki、Kaneko Yuki、Ohzawa Hideyuki、Yamaguchi Hironori、Yoshimura Kotaro、Lefor Alan Kawarai、Sata Naohiro、Kitayama Joji
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 12 号: 1

    • DOI

      10.1038/s41598-022-11236-2

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] The enhanced formation of neutrophil extracellular traps (NETs) may contribute to the exacerbation of peritoneal metastasisi in a diabetic host.2024

    • 著者名/発表者名
      R. Takahashi, H. Ohzawa, Y. Kaneko, M. Matsumiya, Y. Futoh, K. Tamura, K. Takahashi, Y. Kimura, A. Saito, H. Miyato, N. Sata, J. Kitayama.
    • 学会等名
      American Association for Cancer Research 2024
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 「外科・消化管・乳腺」 糖尿病とがん2024

    • 著者名/発表者名
      北山 丈二, 齋藤 晶, 高橋 礼, 大澤 英之, 宮戸 秀世, 鯉沼 広司, 堀江 久永,佐田 尚宏
    • 学会等名
      第57回日本成人病(生活習慣病)学会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] メトホルミン内服が治癒切除を受けた膵癌の予後に与える影響2024

    • 著者名/発表者名
      高橋 礼, 齋藤 晶, 森嶋 計, 笹沼 英紀, 山口 博紀, 佐久間 康成, 川平 洋, 堀江 久永, 細谷 好則, 味村 俊樹, 北山 丈二,佐田 尚宏.
    • 学会等名
      第57回日本成人病(生活習慣病)学会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] メトホルミンが治癒切除を受けた糖尿病合併膵癌の予後に与える影響2023

    • 著者名/発表者名
      齋藤 晶, 森嶋 計, 笹沼 英紀, 山口 博紀, 佐久間 康成, 川平 洋, 堀江 久永, 細谷 好則, 味村 俊樹, 北山 丈二,佐田 尚宏.
    • 学会等名
      第54回日本膵臓学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 糖尿病を有する乳癌患者における術前化学療法の治療効果に関連する因子の検討2023

    • 著者名/発表者名
      芝 聡美, 原尾 美智子, 扇原 香澄, 西田 紗季, 福田 貴代, 櫻木 雅子, 水沼 洋文, 北山 丈二,佐田 尚宏.
    • 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 実績報告書
  • [学会発表] 2型糖尿病を伴う大腸癌の癌免疫微小環境におけるメトホルミンの影響2023

    • 著者名/発表者名
      齋藤 晶, 大澤 英之, 松宮 美沙希, 高橋 礼, 田村 昂平, 金子 勇貴, 風當 ゆりえ, 川嶋 理恵, 宮戸 秀世, 佐田 尚宏,北山 丈二.
    • 学会等名
      第82回日本癌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 抗糖尿病薬メトホルミンは大腸癌組織内好中球を介して患者予後を改善する2023

    • 著者名/発表者名
      齋藤 晶, 大澤 英之, 松宮 美沙希, 高橋 礼, 田村 昂平, 金子 勇貴, 風當 ゆりえ, 高橋 和也, 木村 有希, 宮戸 秀世, 佐田 尚宏,北山 丈二.
    • 学会等名
      第56回日本成人病(生活習慣病)学会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 糖尿病治療薬メトホルミンの腫瘍内好中球細胞外トラップ(NET)に対する影響2022

    • 著者名/発表者名
      齋藤 晶, 大澤 英之, 田村 昂平, 金子 勇貴, 風當 ゆりえ, 髙橋 和也, 木村 有希, 東條 峰之, 宮戸 秀世, 佐田 尚宏,北山 丈二
    • 学会等名
      第43回癌免疫外科研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 糖尿病治療薬が与える治癒切除を受けた糖尿病合併大腸癌症例の予後解析2022

    • 著者名/発表者名
      齋藤 晶, 大澤 英之, 田村 昂平, 金子 勇貴, 風當 ゆりえ, 高橋 和也, 木村 有希, 東條 峰之, 宮戸 秀世, 佐田 尚宏,北山 丈二
    • 学会等名
      第55回日本成人病(生活習慣病)学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 糖尿病合併大腸癌のがん微小環境における好中球細胞外トラップ(NETs)の意義2022

    • 著者名/発表者名
      齋藤 晶, 松宮 美沙希, 高橋 礼,風當 ゆりえ,金子 勇貴,田村 昂平,髙橋 和也,木村 有希,宮戸 秀世,大澤 英之,佐田 尚宏,北山 丈二,
    • 学会等名
      第33回日本消化器癌発生学会総会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Dipeptidyl peptidase-4 inhibitor impairs the outcomes of patients with type 2 diabetes mellitus after curative resection for colorectal cancer2022

    • 著者名/発表者名
      Akira Saito, Hideyuki Ohzawa, Yuki Kaneko, Kohei Tamura, Yurie Futoh, Kazuya Takahashi, Yuki Kimura, Mineyuki Tojo, Rie Kawashima, Hideyo Miyato, Naohiro Sata, Joji Kitayama.
    • 学会等名
      AACR2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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