癌細胞選択的破壊「硼素膀胱局所動注＋中性子照射」による新規膀胱温存療法

2017 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 16K11033
• 研究機関: 大阪医科大学
• 研究代表者: 東 治人 大阪医科大学, 医学部, 教授 (40231914)
• 研究分担者: 稲元 輝生 大阪医科大学, 医学部, 准教授 (20330087) ; 宮武 伸一 大阪医科大学, 医学部, 特別職務担当教員(教授) (90209916) ; 鈴木 実 京都大学, 原子炉実験所, 教授 (00319724)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: 膀胱温存 / 浸潤癌 / BOAI / BNCT

研究実績の概要

A　「膀胱癌細胞特異的親和性を持つ硼素化合物の開発と癌細胞核内移行の確認」 1) 核移行シグナル”NLS”を付加した硼素化合物を、TF、および、PEGでcoatingしたliposome内に包埋。2) UBC抗体付加によって膀胱癌特異的硼素化合物を開発。3) 細胞内導入効率の高いバイオナノカプセル（BNC）にBSH-NLSを封入。
B 「In vitroにおける、膀胱癌細胞親和性硼素化合物の癌細胞選択的核内移行とBNCT治療効果の確認」 1)組織型の異なる膀胱癌細胞株　T24（尿路上皮癌）、および、　UMUC3（腺癌）と、非癌細胞株CRL-2096にそれぞれ膀胱癌細胞親和性硼素化合物を加えて培養し、癌細胞と非癌細胞、および、組織型の異なる癌細胞における細胞内硼素化合物導入率の相違を測定（KUR-BSH定量システムにて測定）。2) 上記癌細胞と非癌細胞にそれぞれ膀胱癌細胞親和性硼素化合物を加えて培養し、中性子を照射することによって癌細胞と非癌細胞におけるBNCT治療による殺細胞効果の違いを確認。
C「マウス膀胱癌モデルを用いたin vivo におけるBOAI-BNCT療法の膀胱癌選択的治療効果の確認」　マウス膀胱癌モデルを用いて通常静脈投与に比較して、バルーン塞栓動注法（BOAI法）による膀胱癌細胞への硼素化合物の取りこみ増加、および、BNCT治療による殺細胞効果の向上を確認。
D 「マウスビジュアル膀胱癌転移モデルを用いた、BNCT療法の治療効果の検討」　1) 膀胱癌細胞株T24のゲノム内にLuciferase発現遺伝子を導入したFSR-T24を作成し、これをマウスに107 ずつ静脈内投与することによって“転移の部位、状態が目で見てわかる、マウスビジュアル膀胱癌転移モデル”を確立した (癌細胞が複性した後にも発光することによって、転移巣をビジュアルで確認できる)。

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

A　「膀胱癌細胞特異的親和性を持つ硼素化合物の開発と癌細胞核内移行の確認」
B 「In vitroにおける、膀胱癌細胞親和性硼素化合物の癌細胞選択的核内移行とBNCT治療効果の確認」
C「マウス膀胱癌モデルを用いたin vivo におけるBOAI-BNCT療法の膀胱癌選択的治療効果の確認」　までの実験成果、進捗状況については昨年すでに報告した。

本年度は、D 「マウスビジュアル膀胱癌転移モデルを用いた、BNCT療法の治療効果の検討」について、研究を進め、以下のような成果を得た　　1) 臨床的に非常に重要な“転移のメカニズムと治療”について、これまで有用な動物モデルがないため研究が進まなかったが、我々は膀胱癌細胞株T24のゲノム内にLuciferase発現遺伝子を導入したFSR-T24を作成し、これをマウスに移植することによって転移の部位、状態が目で見てわかる、マウスビジュアル膀胱癌転移モデルを確立した (癌細胞が複性した後にも発光することによって、転移巣をビジュアルで確認できる)。２、作成方法：ヌードマウスの陰茎背静脈からLuciferase発現遺伝子を導入したFSR-T24を10000000 ずつ静脈内投与する。　腫瘍細胞は約1か月後に肺、肝臓で多発する転移巣を形成し、蛍光発光するため体表からも観察可能である。　N=20　　３、硼素化合物の癌細胞選択的移行の確認：マウスビジュアル膀胱癌転移モデルに硼素化合物を静注投与し、各転移巣における硼素化合物の取り込み状況をKUR-BSH定量システムを用いて定量、また、さらに核内移行を免疫組織染色により確認した。

今後の研究の推進方策

E 「ビーグル犬膀胱癌モデルを用いた、BOAI-BNCT療法の有効性と安全性の確認」
１、ビーグル犬膀胱癌モデル：生後6か月のビーグル犬にMethyl-N-nitrosourea(MNU) 50mg/生食20mlを3週間隔で3回膀胱内注入→以後、BBN240mg/dayを週6回連日経口投与
２、BOAI法による硼素化合物投与：①　両側浅大腿動脈アプローチで7Frシースを留置し、Hook型５Frカテーテルを内腸骨動脈に留置後、0.025インチ　ガイドワイヤーを対側上殿動脈に進め、カテーテル交換法で6 Fr 4-lumen balloon catheter(4L-DB　catheter)を挿入する。４L-DB　catheterを標的血管の上・下膀胱動脈がバルーンの間に位置するように留置し、それぞれのバルーンにCO2：1.2mlを注入してバルーンを固定する。②血管造影法（digital subtraction angiography: DSA）を用いた血管造影による確認：　バルーン間のside　holeから注入した造影剤が両側膀胱動脈を経由して腫瘍血管を鮮明に描出すること、腸骨動脈に逆流していないこと、および、両側上殿動脈に流入していないこと、を確認する。③硼素化合物の動脈内投与：　硼素化合物は、4L-DB　catheterのside　holeを介して投与される。硼素化合物700mg/Kgを3-way manifoldを介して左右両側の4L-DB　catheterに均等に配分させ、1時間かけて局所注入する。
３、硼素化合物の癌細胞核内移行の確認：　硼素化合物投与後、膀胱腫瘍部、および、正常粘膜を切除し、ICP-AES、および、KUR施設内における硼素含有定量システムを用いて、腫瘍部、正常粘膜部、それぞれのBSHの取り込み量を定量する。

研究成果

• [雑誌論文] Recall features and allorecognition in innate immunity. (2018)
  • 著者名/発表者名: Uehara H,Minami K, Quante M, Nian Y, Heinbokel T, Azuma H, Khal AE, Tullius SG.
  • 雑誌名: Transpl Int. 巻: 31(2) ページ: 6-13
  • DOI: 10.1111/tri.13073.
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Rapamycin Prolongs Graft Survival and Induces CD4+IFN-γ+IL-10+ Regulatory Type 1 Cells in Old Recipient Mice. (2018)
  • 著者名/発表者名: Quante M,,Heinbokel T, Edtinger K, Minami K, Uehara H, Nian Y, Azuma H, Abdi R, Elkhal A, Tullius SG.
  • 雑誌名: Transplantation. 巻: 102(1) ページ: 59-69
  • DOI: doi: 10.1111/tri.13073.
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Mast cells regulate CD4+ T cell differentiation in absence of antigen presentation. (2018)
  • 著者名/発表者名: H. Uehara,H. Rodriguez Cetina Biefer, T. Heinbokel, V. Camacho, K. Minami, Y. Nian, S. Koduru, R. El Fatimy, I. Ghiran, A. J. Trachtenberg, M. A. de la Fuente, H. Azuma, O. Akbari, S. G. Tullius, A. Vasudevan, A. Elkhal.
  • 雑誌名: J. Allergy Clin. Immunol 巻: 1 ページ: Onlain
  • DOI: 10.1016/j.jaci.2018.01.038.
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Remarkable response to fluorouracil, leucovorin, oxaliplatin, and irinotecan therapy in urothelial cancer of the renal pelvis: a case report. (2017)
  • 著者名/発表者名: Takuya Tsujino,Kiyoshi Takahara, Tomohisa Matsunaga, Yuki Yoshikawa, Tomoaki Takai, Taizo Uchimoto,Kenkichi Saito, Naoki Tanda, Hajime Hirano, Hayahito Nomi, Naokazu Ibuki, Teruo Inamoto ,Haruhito Azuma.
  • 雑誌名: J Med Case Rep. 巻: 11(99) ページ: Online Journal
  • DOI: 10.1186/s13256-017-1263-x.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Preoperative Measurement of the Modified Glasgow Prognostic Score Predicts Patient Survival in Non-Metastatic Renal Cell Carcinoma Prior to Nephrectomy. (2017)
  • 著者名/発表者名: Tsujino T,Komura K, Matsunaga T, Yoshikawa Y, Takai T, Uchimoto T, Saito K, Tanda N, Oide R, Minami K, Uehara H, Jeong SH, Taniguchi K, Hirano H, Nomi H, Ibuki N, Takahara K, Inamoto T, Azuma H.
  • 雑誌名: Ann Surg Oncol. 巻: 24(9) ページ: 2787-93
  • DOI: 10.1245/s10434-017-5948-6.
  • 査読あり
• [雑誌論文] What has changed in kidney transplantation in small islands in Japan? Experience in our center. (2017)
  • 著者名/発表者名: Hajime Hirano,Ryoichi Maenosono, Tomohisa Matsunaga, Hirofumi Uehara, Hayahito Nomi,Takuya Tsujino, Naoki Tanda, Kenkichi Saito, Taizo Uchimoto, Naokazu Ibuki, Teruo Inamoto,Yoshihiro Tokeshia, Haruhito Azuma.
  • 雑誌名: Renal Replacement Therapy 巻: 3(46) ページ: Online Journal
  • DOI: 10.1186/s41100-017-0127-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] The systemic inflammation-based Glasgow Prognostic Score as a powerful prognostic factor in patients with upper tract urothelial carcinoma. (2017)
  • 著者名/発表者名: Inamoto T,Matsuyama H, Sakano S, Ibuki N, Takahara K, Komura K, Takai T, Tsujino T, Yoshikawa Y, Minami K, Nagao K, Inoue R, Azuma H.
  • 雑誌名: Oncotarget 巻: 8(68) ページ: 113248-57
  • DOI: 10.18632/oncotarget.22641. eCollection 2017 Dec 22.
  • 査読あり
• [雑誌論文] The combination of preoperative platelet count and neutrophil lymphocyte ratio as a prognostic indicator in localized renal cell carcinoma. (2017)
  • 著者名/発表者名: Takuya Tsujino,Kazumasa Komura, Atsushi Ichihashi, Takeshi Tsutsumi,Tomohisa Matsunaga, Yuki Yoshikawa, Ryoichi Maenosono, Kyohei Okita,Tomoaki Takai, Rintaro Oide, Koichiro Minami, Hirofumi Uehara, Kohei Taniguchi, Hajime Hirano, Hayahito Nomi, Naokazu Ibuki, Kiyoshi Takahara,Teruo Inamoto, Haruhito Azuma.
  • 雑誌名: Oncotarget 巻: 8 ページ: 110311-25
  • DOI: https://doi.org/10.18632/oncotarget.22688
  • 査読あり
• [学会発表] combination of platelet count and neutrophil to lymphocyte ratio (COP-NLR) for prediction of treatment outcome for patients with localized renal cell carcinoma. (2018)
  • 著者名/発表者名: Kazumasa Komura,Takuya Tsujino,Naokazu Ibuki,Teruo Inamoto,Haruhito Azuma.
  • 学会等名: 2018 Genitourinary Cancers Symposium
  • 国際学会
• [学会発表] Evaluation of the safety and short term pathological effects of tri-modal therapy in patients with bladder cancer: a multicenter prospective trial. (2018)
  • 著者名/発表者名: Naokazu Ibuki,Teruo Inamoto, Kazumasa Komura, Kiyoshi Takahara, Hajime Hirano, Hayahito Noumi, Haruhito Azuma.
  • 学会等名: EAU 2018
  • 国際学会
• [学会発表] Aggressive prostate cancer by the loss of male specific histone demethylase ‘KDM5D’. (2018)
  • 著者名/発表者名: Komura K,Inamoto T, Ibuki N, Sweeney C, Azuma H, Kantoff P.
  • 学会等名: EAU 2018
  • 国際学会
• [学会発表] Decreased Expression of Male Specific Histone Demethylase “KDM5D” is Prognostic for Development of Castration-Resistant Prostate Cancer. (2017)
  • 著者名/発表者名: Kazumasa Komura,Seong Ho Jeong, Kunihiko Hinohara, Gwo-Shu Mary Lee, Christopher J. Sweeney, Haruhito Azuma, and Philip W. Kantoff.
  • 学会等名: AUA 2017 Annual Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] CD4+IFN-γ+IL-10+ cells facilitate a prolongation of graft survival in old recipient mice treated with Rapamycin. (2017)
  • 著者名/発表者名: Koichiro Minami,Timm Heinbokel, Markus Quante, Hirofumi Uehara, Abdala Elkhal, Haruhito Azuma, Stefan G. Tullius.
  • 学会等名: AUA 2017 Annual Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] MiR-145 modulates Warburg effect by targeting KLF4/PTB1/PKMs axis in bladder cancer cells. (2017)
  • 著者名/発表者名: Koichiro Minami,Kohei Taniguchi, Teruo Inamoto, Kiyoshi Takahara, Kazumasa Komura, Tomoaki Takai, Yuki Yoshikawa, Yukihiro Akao, Haruhito Azuma .
  • 学会等名: AUA 2017 Annual Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Risk stratification by means of the biological age related factors better predicts cancer-specific survival than the chronological age in patients with upper tract urothelial carcinoma (UTUC): a multi-institutional database study . (2017)
  • 著者名/発表者名: Teruo Inamoto,Kiyoshi Takahara, Hideyasu Matsuyama, Kiyohide Fujimoto, Hiroaki Shiina, Shigeru Sakano, Kazuhiro Nagao, Yoshihiro Tatsumi, Hiroaki Yasumoto, Haruhito Azuma, and Nishinihon Uro-Oncology Collaborative Group.
  • 学会等名: AUA 2017 Annual Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Multimodal bladder preservation technique for muscle invasive bladder cancer: results from a prospective trial. (2017)
  • 著者名/発表者名: Teruo Inamoto,Kiyoshi Takahara, Naokazu Ibuki, Tomoaki Takai, Taizo Uchimoto, Kenkichi Saito, Naoki Tanda, Yuki Yoshikawa, Koichiro Minami, Hajime Hirano, Hayahito Nomi, Haruhito Azuma.
  • 学会等名: AUA 2017 Annual Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Gender-specific differences in cancer-specific survival after nephroureterectomy with bladder cuff for patients with upper tract urothelial carcinoma. (2017)
  • 著者名/発表者名: Teruo Inamoto,Kiyoshi Takahara, Hideyasu Matsuyama, Kiyohide Fujimoto, Hiroaki Shiina, Shigeru Sakano), Kazuhiro Nagao , Yoshihiro Tatsumi, Hiroaki Yasumoto, Haruhito Azuma, and Nishinihon Uro-Oncology Collaborative Group.
  • 学会等名: AUA 2017 Annual Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] A panel of micro-RNA signature as a tool for predicting survival of patients with urothelial carcinoma of the bladder. (2017)
  • 著者名/発表者名: Teruo Inamoto,Kiyoshi Takahara, Naokazu Ibuki, Tomoaki Takai, Taizo Uchimoto, Kenkichi Saito, Naoki Tanda, Yuki Yoshikawa, Koichiro Minami, Hajime Hirano, Hayahito Nomi, Haruhito Azuma.
  • 学会等名: AUA 2017 Annual Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] PSA nadir and PSA flare are the predictors of biochemical failure after High-Intensity Focused Ultrasound treatment of localized prostate cancer. (2017)
  • 著者名/発表者名: Naokazu Ibuk,Teruo Inamoto, Yudai Nishimoto, Kiyoshi Takahara, Toshikazu Watsuji, Haruhito Azuma.
  • 学会等名: AUA 2017 Annual Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Study on safety of elderly living kidney donors - Two cases of the donors older than 80 in our hospital. (2017)
  • 著者名/発表者名: Hajime Hirano,Ryoici Maenosono, Tomohisa Matsunaga, Hirofumi Uehara, Hayahito Nomi, Atushi Ichihashi, Daisuke Kobayashi, Shyunri Taniguchi, Takeshi Tsutsumi, Takuya Tsujino, Kazumasa Komura, Naokazu Ibuki, Teruo Inamoto, Haruhito Azuma.
  • 学会等名: CAST2017
  • 国際学会
• [学会発表] OMC-regimen for the purpose of multimodality-bladder preservation therapy for patients with MIBC: a multicenter prospective trial . (2017)
  • 著者名/発表者名: 稲元 輝生,伊夫貴直和、高原 健、辻野拓也、松永 知久、吉川 勇希、齋藤 賢吉、内本 泰三、反田 直希、平野 一、能見 勇人、山本 和宏、鳴海 善文、東 治人.
  • 学会等名: 第105回日本泌尿器科学会総会
• [学会発表] 血液透析併用動注化学療法(BOAI)を用いたOMC-regimen. (2017)
  • 著者名/発表者名: 稲元 輝生,東 治人
  • 学会等名: 第105回日本泌尿器科学会総会
• [学会発表] 腎移植、免疫寛容の誘導に向けて (2017)
  • 著者名/発表者名: 東 治人
  • 学会等名: 第38回日本循環制御医学会総会・学術集会
  • 招待講演