研究課題
癌間質および癌間質液は、癌との相互作用によって、癌の浸潤・転移に重要な役割を果たしている。スフィンゴ脂質であるスフィンゴシン-1リン酸（以下S1P）は、脂質でありながら細胞情報伝達物質として働く脂質メディエーターであることが、解明されてきた。しかし、生体内においては、癌が産生するS1Pに加えて、宿主側が産生するS1Pも存在し、癌と宿主の相互作用におけるS1Pの生理的機能はいまだ不明である。申請者は「癌間質液中のS1Pが高濃度に保たれ、癌間質液中のS1Pが癌細胞を刺激することによって、癌の浸潤・転移に寄与している」という仮説を立て、本研究を企画した。本研究の目的は「新規に開発した間質液収集法を用いて、癌および正常乳腺組織の間質液中のS1Pを定量することで仮説を検証すること」である。平成28年度は、遺伝子編集ツールであるCRISPR/Cas9システムを用いて、SphK1ノックアウト（KO）乳癌細胞株を確立し、乳癌ES細胞を用いてC57BL/6マウス単独系統のSphK1KOマウスを作製、同種同一系統の癌移植モデルを確立した。作製したSphK1遺伝子改変乳癌細胞株をSphK1KOマウスの乳腺に同所性に移植を行い、腫瘍を作製した。動物モデルにおいて、癌および正常乳腺組織の間質液中のS1Pを定量し、癌部の間質液中の高濃度S1Pが、S1P受容体阻害薬であるFTY720によって低下し、腫瘍の増殖も抑えられることを発見した（J Mammary Gland Biol Neoplasia 2016）。さらに、乳癌手術症例にて、癌および正常乳腺組織の間質液中のS1Pを定量した(J Mammary Gland Biol Neoplasia 2016）。また、乳癌手術症例において、乳癌原発巣におけるSphK1の発現とS1P濃度は相関すること、原発巣のS1P濃度が高いとリンパ節転移の頻度が高くなることを発見した（J Surg Res 2016）。
1: 当初の計画以上に進展している
平成28年度は課題研究AとBについて研究を推進し、計画通りに進行している。以下に進捗状況の詳細を記載する。課題研究Ａ 遺伝子編集ツールであるCRISPR/Cas9システムを用いて、SphK1ノックアウト（KO）乳癌細胞株を確立し、さらに、乳癌ES細胞を用いてC57BL/6マウス単独系統のSphK1KOマウスを作製、同種同一系統の癌移植モデルを確立した。作製したSphK1遺伝子改変乳癌細胞株をSphK1KOマウスの乳腺に同所性に移植を行い、腫瘍を作製した。独自の方法によって癌および正常乳腺組織から間質液を抽出し、S1Pを定量した。癌部の間質液では正常乳腺組織の間質液に比し、S1P濃度が高いことを発見した（J Mammary Gland Biol Neoplasia 2016）。課題研究Ｂ 乳癌手術症例を対象とし、独自の方法によって癌および正常乳腺組織から間質液を抽出し、S1Pを定量した。癌部の間質液は正常乳腺組織の間質液に比し、S1P濃度が高いことを発見したJ Mammary Gland Biol Neoplasia 2016）。また、乳癌手術症例を対象とした研究を行い、乳癌原発巣におけるSphK1の発現とS1P濃度は相関すること、原発巣のS1P濃度が高いとリンパ節転移の頻度が高くなることを発見した（J Surg Res 2016）。
平成29年度は主に課題研究AとBについて研究課題について研究を推進し、論文化を行う。課題研究Ａ 乳癌移植マウスモデルにおける癌間質液中S1Pの測定および癌浸潤・転移における癌間質液S1Pの役割の解明：癌と宿主のSphK1が癌間質液中S1P濃度に及ぼす影響を更に調べるために、SphK1をKOもしくは過剰発現させた乳癌細胞を、野生型マウスに各々移植し、癌間質液中のS1Pの定量を行い、癌間質液中S1Pが、癌の浸潤・転移を促進するメカニズムの解明を行う。SphK1をKOもしくは過剰発現させた乳癌細胞を、SphK1KOおよび野生型マウスに各々移植し、各々の癌移植動物に対し、タモキシフェンなどの抗ホルモン剤や、アドリアマイシン、パクリタキセルなどの殺細胞薬を投与し、薬剤治療効果と癌間質液中S1P濃度の変化を調べる。さらに、S1P受容体特異的阻害薬（FTY720、W-146、ONO-4641）やSphK1特異的阻害薬（SK1-I）とホルモン療法や殺細胞薬との併用療法の効果を検証し、S1P標的治療薬の可能性について検証する。課題研究Ｂ 乳癌患者における癌間質液中S1P測定と臨床的意義の解明：癌間質液中S1P濃度が高いと血清S1P濃度が上昇するとともに、癌のリンパ管浸潤が促進されリンパ節転移を促すという仮説の下、乳癌および正常乳腺組織におけるSphK1のリン酸化を免疫組織化学により検出し、血清中のS1Pを質量分析により定量することにより、癌間質液中S1PとSphK1リン酸化および血中S1P濃度との関係を検証する。また、癌間質液中S1P濃度と臨床病理学的因子および長期成績との比較を行い、癌間質液中S1P濃度と癌転移に関わる病理学的因子や、化学療法感受性、長期成績（再発・予後）などについて検証する。
すべて 2017 2016
すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 3件、 査読あり 3件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件)
Journal of Mammary Gland Biology and Neoplasia
巻: 21 ページ: 9-17
10.1007/s10911-016-9354-7
Journal of Surgical Research
巻: 205 ページ: 85-94
10.1016/j.jss.2016.06.022
巻: 204 ページ: 435-444
10.1016/j.jss.2016.05.022
