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2016 年度 実施状況報告書

間質由来エクソソームの加齢性変化が関与するがん間質の新規発生機序の解明

研究課題

研究課題/領域番号 15K06841
研究機関東京医科大学

研究代表者

梅津 知宏  東京医科大学, 医学部, 講師 (40385547)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワード骨髄間質細胞 / エクソソーム / miRNA / 加齢
研究実績の概要

本研究では、「正常な間質細胞」と「がん間質細胞」が産生するエクソソームとを比較し、「腫瘍発生を抑制(予防)する正常間質由来エクソソーム」および「腫瘍進展を促進するがん間質由来エクソソーム」を同定することを目的としている。
初年度(H27年度)および次年度(H28年度)は、「正常な間質」の機能に焦点をあて、若年者(19歳、20歳)および高齢者(68歳、72歳)とドナー年齢の異なる健常者由来骨髄間質細胞を用いて解析を行った。初年度には健常者由来骨髄間質細胞が放出するエクソソームからRNAを回収し、TaqMan miRNA arrayを用いてexosomal miRNAの半網羅的解析を行い、ドナー年齢の違いによって(加齢に伴って)骨髄間質細胞が放出するエクソソーム内miRNAのプロファイリングが異なることを明らかにした。
次年度であるH28年度では、この加齢に伴って変化する骨髄間質細胞由来exosomal miRNAのうち、若年者骨髄間質細胞が放出するエクソソームおよびそのexosomal miRNAに注目して解析を進めた。若年者骨髄間質細胞が放出するエクソソームと多発性骨髄腫由来細胞株を混合したマトリゲルをヌードマウス皮下に移植すると、コントロールと比較して顕著に腫瘍血管新生が抑制されていた。さらに、この若年者骨髄間質細胞由来エクソソームに特異的に内包されているmiRNA(miR-340)を、高齢者骨髄間質細胞由来エクソソームに強制的に導入して作成した「改変エクソソーム」を、上記と同様に骨髄腫由来細胞株と混合してマトリゲルに封入し、ヌードマウス皮下に移植すると血管新生が抑制された。このことから若年者骨髄間質細胞が放出するエクソソームおよび内包されるmiRNAには腫瘍進展に関わる血管新生を抑制する効果を有することが示唆された。

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

間質細胞の培養系、エクソソームおよび内包miRNAの定量系、解析系などの基本技術が確立していたこと、およびヌードマウスを用いたin vivoモデル系の確立がスムーズに行えたことが実験計画通りに進行している理由と考えられる。研究計画時には、正常間質が放出するエクソソームには腫瘍細胞の増殖を抑制するような予防的効果があると予測していたが、H28年度における若年者骨髄間質細胞由来エクソソームおよびexosomal miRNAの分子生物学的な解析結果から、腫瘍血管新生の抑制を引き金とした腫瘍細胞の増殖制御が引き起こされていることを示唆するデータが得られ、「抗腫瘍血管新生」という当初の予測とは異なる方向性の研究展開が可能となった。

今後の研究の推進方策

最終年度であるH29年度は、H28年度に確立した特異的なmiRNAを人工的に強制発現させた改変型エクソソーム作成技術を用いて、「若年者骨髄間質細胞由来エクソソームの抗腫瘍血管新生効果」を応用したエクソソーム治療の開発を進める。さらに、H28年度後半から進行している「がん間質」およびそれらの放出するエクソソームの解析を進める予定である。実際に、多発性骨髄腫患者由来の骨髄間質細胞は、健常者骨髄間質細胞とは異なるexosomal miRNAプロファイルを有するエクソソームを放出していることが明らかとなっており、その患者由来骨髄間質細胞のエクソソーム放出メカニズムの解明を試みている。

次年度使用額が生じた理由

論文投稿費として計上していた費用が、投稿雑誌にrejectされたことによる再投稿の時間を要し、研究計画における論文投稿料に差額が生じたことによる。

次年度使用額の使用計画

H29年度内に論文が受理され、次年度繰越金を論文投稿費として使用予定である。また、最終年度においても論文投稿を予定しており、英文校正および論文投稿に経費がかかることが予想され、それらの関連費用に補充することも予定している。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 3件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Upregulated exosomal miRNA-140-3p in CML patients with musculoskeletal pain associated with discontinuation of tyrosine kinase inhibitors2017

    • 著者名/発表者名
      Asano M, Umezu T, Katagiri S, Kobayashi C, Tauchi T, Gotoh M, Ando K, Okabe S, Ohyashiki JH, Ohyashiki K
    • 雑誌名

      Int J Hematol

      巻: 105(4) ページ: 419-422

    • DOI

      10.1007/s12185-017-2199-z

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Downregulation of plasma miR-215 in chronic myeloid leukemia patients with successful discontinuation of imatinib2016

    • 著者名/発表者名
      Ohyashiki K, Umezu T, Katagiri S, Kobayashi C, Azuma K, Tauchi T, Okabe S, Fukuoka Y*, Ohyashiki JH
    • 雑誌名

      Int J Mol Sci

      巻: 17(4) ページ: 570

    • DOI

      10.3390/ijms17040570

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Replenishing exosomes from older bone marrow stromal cells by miR-340 inhibits myeloma-related angiogenesis2017

    • 著者名/発表者名
      Umezu T, Imanishi S, Azuma K, Kobayashi C, Yoshizawa S, Ohyashiki K, Ohyashiki JH
    • 学会等名
      RoyalSociety2017 「Extracellular cvesicles and tumor microenvironment」
    • 発表場所
      London
    • 年月日
      2017-01-23 – 2017-01-25
    • 国際学会
  • [学会発表] 多発性骨髄腫における骨髄内微小環境でのエクソソームの役割2016

    • 著者名/発表者名
      梅津知宏、大屋敷一馬、大屋敷純子
    • 学会等名
      第19回癌と骨病変研究会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2016-11-11
    • 招待講演
  • [学会発表] Anti-angiogenic effect of normal bone marrow stromal cell-derived exosomes rejuvenated by miR-3402016

    • 著者名/発表者名
      Umezu T, Imanishi S, Azuma K, Yoshizawa S, Ohyashiki K, Ohyashiki JH
    • 学会等名
      The 78th Annual Meeting of Japanese Society of Hematology (JSH2016)
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2016-10-13 – 2016-10-15
  • [学会発表] がん環境を標的とした治療戦略:骨髄間質細胞由来エクソソームおよびその内包型miRNAの役割2016

    • 著者名/発表者名
      梅津知宏、大屋敷一馬、大屋敷純子
    • 学会等名
      第8回日本RNAi研究会・第3回日本細胞外小胞学会
    • 発表場所
      広島
    • 年月日
      2016-08-31 – 2016-09-02
    • 招待講演
  • [学会発表] 多発性骨髄腫における骨髄内微小環境でのエクソソームの役割2016

    • 著者名/発表者名
      梅津知宏、大屋敷一馬、大屋敷純子
    • 学会等名
      第41回日本骨髄腫学会学術集会
    • 発表場所
      徳島
    • 年月日
      2016-05-28 – 2016-05-29
    • 招待講演
  • [学会発表] Clinical relevance of plasma miR-215 level in CML patients treated with imatinib2016

    • 著者名/発表者名
      Katagiri S, Umezu T, Kobayashi C, Azuma K, Tauchi T, Okabe S, Ohyashiki JH, Ohyashiki K
    • 学会等名
      7th JSH International Symposium 2016
    • 発表場所
      Awaji
    • 年月日
      2016-05-13 – 2016-05-14
    • 国際学会
  • [学会発表] Towards exosome-based cancer therapy: rejuvenation of exosomes derived from normal bone marrow stromal cells2016

    • 著者名/発表者名
      Umezu T, Imanishi S, Azuma K, Kobayashi C, Ohyashiki K, Ohyashiki JH
    • 学会等名
      ISEV2016 (5th Annual Meeting of International Society for Extracellular Vesicles)
    • 発表場所
      Rotterdam
    • 年月日
      2016-05-04 – 2016-05-07
    • 国際学会
  • [学会発表] miRNAとmRNAの統合解析における発現変化の閾値の最適化2016

    • 著者名/発表者名
      大木拓也、福岡 豊、大屋敷純子、梅津知宏
    • 学会等名
      第55回日本生体医工学会大会
    • 発表場所
      富山
    • 年月日
      2016-04-26 – 2016-04-28

URL: 

公開日: 2018-01-16  

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