リンパ節マクロファージに着目した新規バイオマーカーの探索と分子病理診断への応用

2017 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 16K15248
• 研究機関: 熊本大学
• 研究代表者: 竹屋 元裕 熊本大学, 大学院生命科学研究部(医), 理事 (90155052)
• 研究分担者: 哈 斯塔 熊本大学, 大学院生命科学研究部(医), 研究員 (00644840) [辞退] ; 大西 紘二 熊本大学, 大学院生命科学研究部(医), 助教 (40613378)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: リンパ洞マクロファージ / CD169 / 抗腫瘍免疫 / バイオマーカー / 膵癌 / 膀胱癌 / 天然化合物

研究実績の概要

昨年度からの継続研究として、CD169陽性マクロファージと関連する血中バイオマーカーの検索では、CD169を強く誘導するIFN α刺激によってCD169 陽性マクロファージからCCL8 とCXCL10 の発現が増強することが分かった。さらに大腸癌48 例の血清の解析から、洞マクロファージのCD169 陽性率が高い症例群でCCL8 の血液中濃度が高い傾向がみられた。
次に今年度は他の癌腫についても検討を加え、膵癌70症例について癌組織と所属リンパ節を対象に免疫組織学的検討を行った。その結果、洞マクロファージでのCD169陽性率が高い症例では、癌病巣中のCD8陽性Ｔ細胞の浸潤数が多い傾向を認めた。さらにCD169陽性洞マクロファージが多い症例では全生存率が有意に良好であった。膀胱癌では44症例について同様の検討を加え、洞マクロファージのCD169陽性率と腫瘍組織中のCD8陽性Ｔ細胞の浸潤数に正の相関が得られた。また、癌特異的生存率との間にも有意の相関がみられた。すなわち、CD169陽性率の高い症例(11%以上)とCD169陽性率の低い症例(10%以下)の癌特異的5年生存率はそれぞれ88.3％と31.3%であった。これらの検討から、膵癌と膀胱癌では洞マクロファージにおけるCD169発現は癌患者のＴ細胞を介した抗腫瘍免疫の活性化の程度と予後を反映する分子マーカーとして有用であると考えられた。
洞マクロファージにおけるCD169の発現増強は抗腫瘍免疫の賦活化に関わる可能性が示唆されたため、マクロファージのCD169発現を誘導する天然化合物の探索を行った。その結果、aculeatiside A, naringinおよびonionin AがマクロファージのCD169の発現を誘導することが明らかになった。さらに、aculeatiside Aとnaringinはマウスへの皮下投与によって、リンパ洞マクロファージにおけるCD169発現を誘導すると共にIL-1βとIL12のmRNA発現を誘導することが確認され、これらの化合物が抗腫瘍免疫の賦活に有用である可能性が示唆された。

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

リンパ節の辺縁部に存在するリンパ洞には多数のマクロファージが存在しており、リンパ管を通じて流入した腫瘍抗原を認識して抗原特異的なリンパ球活性化を誘導し、抗腫瘍免疫の成立に関わっている。私達はリンパ節のCD169陽性洞マクロファージに注目し、大腸癌、悪性黒色腫、子宮内膜癌では、洞マクロファージのCD169発現が高いほど、術後の生存率が良好であることを確認している。
今年度は、これらの癌腫に加え、膵癌と膀胱癌について、癌組織と所属リンパ節を対象に免疫組織学的検討を行った。その結果、いずれにおいても洞マクロファージのCD169陽性率と腫瘍組織中のCD8陽性Ｔ細胞の浸潤数に相関みられ、患者の生存率との間にも有意の相関がみられた。これらの結果から、多くの癌腫においてCD169陽性洞マクロファージは抗腫瘍免疫において重要な役割を担っていると考えられる。CD169陽性洞マクロファージと関連する血中バイオマーカーの検索では、CD169陽性率の高い症例でCCL8 の血中濃度に上昇傾向が見られたが、必ずしも有意の結果ではなく、更なる解析が必要と考えられた。また、今年度からの検討として、マクロファージのCD169発現を誘導する天然化合物の探索を行い数種の候補化合物が確認された。この結果は、抗腫瘍免疫を介した新規治療法に発展する可能性があり、さらに解析を加えたい。以上から、進捗状況はおおむね良好と判断した。

今後の研究の推進方策

リンパ節の辺縁洞におけるCD169陽性マクロファージの役割については、これまでに検討した癌腫に加えて、他の癌腫においてもさらに解析を加え、CD169陽性洞マクロファージの役割を明確にしたい。一方、洞マクロファージにおけるCD169の発現と相関する血中バイオマーカーの検討については、必ずしも有意に相関するマーカーを確認出来ていないが、さらに検討を加える。一方、新規の方向性として、リンパ節の洞マクロファージの活性化を誘導する化合物として、数種の天然化合物が同定されたことから、この様な化合物を用いた抗腫瘍免疫の賦活を介した抗癌療法の可能性について、今後、検討を加えたい。

研究成果

• [雑誌論文] CD169-positive sinus macrophages in the lymph nodes determine bladder cancer prognosis (2018)
  • 著者名/発表者名: Asano Touko、Ohnishi Koji、Shiota Takuya、Motoshima Takanobu、Sugiyama Yutaka、Yatsuda Junji、Kamba Tomomi、Ishizaka Kazuhiro、Komohara Yoshihiro
  • 雑誌名: Cancer Science 巻: 109 ページ: 1723～1730
  • DOI: 10.1111/cas.13565
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] CD163 is required for protumoral activation of macrophages in human and murine sarcoma (2018)
  • 著者名/発表者名: Shiraishi Daisuke、Fujiwara Yukio、Horlad Hasita、Saito Yoichi、Iriki Toyohisa、Tsuboki Junko、Cheng Pan、Nakagata Naomi、Mizuta Hiroshi、Bekki Hirofumi、Nakashima Yasuharu、Oda Yoshinao、Takeya Motohiro、Komohara Yoshihiro
  • 雑誌名: Cancer Research 巻: 78 ページ: 3255-3266
  • DOI: 10.1158/0008-5472.CAN-17-2011
  • 査読あり
• [雑誌論文] Phenotypical change of tumor-associated macrophages in metastatic lesions of clear cell renal cell carcinoma (2018)
  • 著者名/発表者名: Motoshima Takanobu、Miura Yuji、Wakigami Nanako、Kusada Natsuki、Takano Toshimi、Inoshita Naoko、Okaneya Toshikazu、Sugiyama Yutaka、Kamba Tomomi、Takeya Motohiro、Komohara Yoshihiro
  • 雑誌名: Medical Molecular Morphology 巻: 51 ページ: 57～63
  • DOI: 10.1007/s00795-017-0174-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] CD163-positive cancer cells are potentially associated with high malignant potential in clear cell renal cell carcinoma (2018)
  • 著者名/発表者名: Ma Chaoya、Horlad Hasita、Ohnishi Koji、Nakagawa Takenobu、Yamada Sohsuke、Kitada Shohei、Motoshima Takanobu、Kamba Tomomi、Nakayama Toshiyuki、Fujimoto Naohiro、Takeya Motohiro、Komohara Yoshihiro
  • 雑誌名: Medical Molecular Morphology 巻: 51 ページ: 13～20
  • DOI: 10.1007/s00795-017-0165-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Natural compounds that regulate lymph node sinus macrophages: Inducing an anti-tumor effect by regulating macrophage activation. (2018)
  • 著者名/発表者名: Fujiwara Y, Saito Y, Shiota T, Cheng P, Ikeda T, Ohnishi K, Takeya M, Komohara Y
  • 雑誌名: J Clin Exp Hematop 巻: 58 ページ: -
  • DOI: 10.3960/jslrt.17032
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] がん免疫(第7回) がん免疫におけるマクロファージの意義とその制御 (2018)
  • 著者名/発表者名: 菰原義弘、大西紘二、藤原章雄、竹屋元裕
  • 雑誌名: 炎症と免疫 巻: 26 ページ: 56～61
• [雑誌論文] Possible functions of CD169-positive sinus macrophages in lymph nodes in anti-tumor immune responses (2017)
  • 著者名/発表者名: Komohara Y, Ohnishi K, Takeya M.
  • 雑誌名: Cancer Science 巻: 108 ページ: 290～295
  • DOI: 10.1111/cas.13137
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] PD-L1 expression in papillary renal cell carcinoma (2017)
  • 著者名/発表者名: Motoshima T, Komohara Y, Ma C, Dewi AK, Noguchi H, Yamada S, Nakayama T, Kitada S, Kawano Y, Takahashi W, Sugimoto M, Takeya M, Fujimoto N, Oda Y, Eto M.
  • 雑誌名: BMC Urology 巻: 17 ページ: -
  • DOI: 10.1186/s12894-016-0195-x
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Recent advances in research regarding to natural compounds that target pro-tumor macrophages. (2017)
  • 著者名/発表者名: Komohara Y, Fujiwara Y, Ohnishi K, Horlad H, Saito Y, Takeya M.
  • 雑誌名: Macrophage 巻: 4 ページ: -
  • DOI: http://dx.doi.org/10.14800/macrophage.1507
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The cell-cell interaction between tumor-associated macrophages and small cell lung cancer cells is involved in tumor progression via STAT3 activation (2017)
  • 著者名/発表者名: Iriki T, Ohnishi K, Fujiwara Y, Horlad H, Saito Y, Pan C, Ikeda K, Mori T, Suzuki M, Ichiyasu H, Kohrogi H, Takeya M, Komohara Y.
  • 雑誌名: Lung Cancer 巻: 106 ページ: 22～32
  • DOI: 10.1016/j.lungcan.2017.01.003
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cell adhesion molecule-1 (CADM1) expressed on adult T-cell leukemia/lymphoma cells is not involved in the interaction with macrophages. (2017)
  • 著者名/発表者名: Komohara Y, Ma, C, Yano H, Pan C, Horlad H, Saito Y, Ohnishi K, Fujiwara Y, Okuno Y, Nosaka K, Shinosaki S, Morishita K, Matsuoka M, Wakayama T, Takeya M.
  • 雑誌名: J Clin Exp Hematop 巻: 57 ページ: 15～20
  • DOI: 10.3960/jslrt.17003
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Stat3 inhibitor abrogates the expression of PD-1 ligands on lymphoma cell lines (2017)
  • 著者名/発表者名: Ma C, Horlad H, Pan C, Yano H, Ohnishi K, Fujiwara Y, Matsuoka M, Lee A, Niidome T, Yamanaka R, Takeya M, Komohara Y.
  • 雑誌名: J Clin Exp Hematop 巻: 57 ページ: 21～25
  • DOI: 10.3960/jslrt.17006
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Targeting cholesterol efflux is a promising approach for anti-lymphoma therapy. (2018)
  • 著者名/発表者名: Cheng Pan, Hasita Horlad, Yukio Fujiwara, Daisuke Niino, Yutaka Okuno, Masao Matsuoka, Motohiro Takeya, Yoshihiro Komohara.
  • 学会等名: The 14th Japanese-Korean Lymphoreticular Workshop 2018
• [学会発表] がんのPD-L1発現多様性とリンパ節洞マクロファージのCD169発現に着目したコンパニオン診断の可能性. (2018)
  • 著者名/発表者名: 大西紘二
  • 学会等名: Kyusyu Cancer Immunology Forum
• [学会発表] Pivotal of lymph node macrophages in the induction of anti-tumor immune response. (Abstract only) (2017)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Komohara, Koji Ohnishi, Motohiro Takeya.
  • 学会等名: Keystone Symposia, Cancer Immunology and Immunotherapy: Taking a place in mainstream oncology
• [学会発表] リンパ節マクロファージに注目した、大腸癌に対する抗腫瘍免疫能評価のためのバイオマーカーの探索 (2017)
  • 著者名/発表者名: 大西紘二、菰原義弘、塩田拓也、西東洋一、竹屋元裕
  • 学会等名: 第106回 日本病理学会総会
• [学会発表] 腫瘍随伴マクロファージにより活性化される小細胞肺癌におけるSTAT3の治療標的としての可能性 (2017)
  • 著者名/発表者名: 入來豊久、大西紘二、藤原章雄、潘 程、興梠博次、菰原義弘、竹屋元裕
  • 学会等名: 第106回 日本病理学会総会
• [学会発表] 膵癌患者におけるCD169陽性リンパ節マクロファージの臨床的意義 (2017)
  • 著者名/発表者名: 塩田拓也、大西紘二、長峯理子、福田精二、西東洋一、竹屋元裕、菰原義弘
  • 学会等名: 第106回 日本病理学会総会
• [学会発表] タマネギ成分のマクロファージ活性化制御を介した抗腫瘍作用と新たな抗ガン剤のリード化合物としての可能性 (2017)
  • 著者名/発表者名: 藤原章雄、坪木純子、野原稔弘、中川雄伸、菰原義弘、竹屋元裕
  • 学会等名: 第106回 日本病理学会総会
• [学会発表] 炎症性マクロファージの新たなマーカー探索 (2017)
  • 著者名/発表者名: 藤原章雄、菰原義弘、大西紘二、宮川育子、中川雄伸、竹屋元裕
  • 学会等名: 第70回 日本酸化ストレス学会学術集会
• [学会発表] INFsによるがんのPD-L1発現多様性とリンパ節洞マクロファージのCD169に着目した抗PD-(L)1抗体薬新規コンパニオン診断の可能性 (2017)
  • 著者名/発表者名: 西東洋一、藤原章雄、大西紘二、菰原義弘、竹屋元裕
  • 学会等名: 第21回 日本がん免疫学会総会
• [備考] 熊本大学 大学院生命科学研究部 細胞病理学分野
  • URL: http://srv02.medic.kumamoto-u.ac.jp/dept/patho2/patho2.html