卵巣癌関連腹膜中皮に新機軸をおいた腹腔内細胞クロストークに関する学際的機能研究

2017 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 17H04338
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 梶山 広明 名古屋大学, 医学系研究科, 准教授 (00345886)
• 研究分担者: 鈴木 史朗 名古屋大学, 医学部附属病院, 講師 (20612758)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: 卵巣癌 / 腹膜播種 / 癌関連腹膜中皮細胞

研究実績の概要

平成29年度は主として臨床検体を用いた卵巣癌腹膜播種巣における癌関連腹膜中皮細胞(CAM)の存在と共浸潤性を見いだした。具体的成果を以下に示す。卵巣癌腹膜播種巣の手術検体を、calretininとαSMAで免疫科学組織染色を行ったところ、上皮性卵巣癌細胞の下層あるいは周囲にcalretininおよびαSMAが陽性となる領域を77.8%（7/9検体）の症例で認めた。この細胞は腹膜中皮細胞を起源とし、癌間質を構成する癌関連腹膜中皮細胞（cancer-associated mesothelial cells: CAM）であると考え、その役割を解明するために手術検体大網由来の初代細胞（human primary mesothelial cells: HPMC）を抽出・培養し、進行卵巣癌患者の腹水を添加して形態の変化を観察した。その結果、通常培養下で敷石状であるHPMCは、腹水処理にて紡錘形へと変化し、間葉への転換が誘導された。進行卵巣癌患者の腹水（n=18）にてTGF-β1の存在と濃度分布を確認し、TGF-β1がHPMCの形態変化を生じ、E-cadherinの減少、αSMAの上昇、さらにMMP-2、MMP-9の分泌増加とそれに伴う浸潤能亢進を引き起こし、CAMへの変化を誘導する主要因子であることを確認した。また、複数の上皮性卵巣癌細胞株からTGF-β1が分泌されていることを確認した。癌細胞と中皮細胞の３次元腹膜擬似モデルを構築して垂直軸方向への浸潤を評価したところ、HPMCとの共培養では浸潤は見られなかったのに対して、CAMとの共培養では癌細胞と共にCAMが浸潤していく様子を確認した。これらの結果から、腹膜中皮細胞は卵巣癌細胞由来のTGF-β1によりCAMへと変化し、癌細胞が腹膜播種巣を形成する段階において、CAMは協働して浸潤している可能性が見出された。

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

本課題は本来防御的な腹膜中皮が卵巣癌関連腹膜中皮細胞に至る腫瘍側からの誘導メカニズムは何か明らかにすることである。具体的な研究過程としては卵巣癌患者の臨床検体（腹水・血清）を用いてメタボローム解析、エクソソーム解析、サイトカインアレーを通じて因子探索のため、包括的解析を行うことである。現在、当初予想していた機能実験系の結果が順調に判明しつつある。臨床検体の採取・解析状況も概ね良好である。

今後の研究の推進方策

引き続き本課題の以下主要検討３項目を追究する。1)卵巣癌関連腹膜中皮細胞-卵巣癌細胞の直接的クロストークが”Stemness”の維持・腫瘍休眠・覚醒に与える影響を解明する。卵巣癌関連腹膜中皮細胞が癌細胞上のNotch・Wnt・Hedgehog・BMPの各種シグナルを変化させ、“Stemness”の維持や腫瘍休眠と覚醒のスイッチに関与する機序を解明する。2)卵巣癌関連腹膜中皮細胞による腹膜免疫回避メカニズムを解明する。SDF-1αをはじめとした免疫寛容誘導因子の産生を介して、腫瘍関連マクロファージTumor-associated macrophage (TAM)をリクルートする機序を解明する。3)卵巣癌関連腹膜中皮細胞が腫瘍細胞のインターカレーションを誘導する分子メカニズムを解明する。我々は先行研究においてアクチン繊維結合蛋白Fascidnと細胞内モーター蛋白myosinXの２つの分子が協調して、卵巣癌細胞のFilopodia, invadopodia, lamellipodiaの形成に寄与していることを解明した。本研究ではFascin／myosinXアクシスに焦点をあてて腫瘍細胞が卵巣癌関連腹膜中皮細胞の間隙内に協調的に侵入し（インターカレーション）、微少腹膜転移を形成するメカニズムを明らかにする。もし、上述の研究の一部が計画通りに行かない場合には、OCAMによる薬剤耐性獲得・維持の有無、細胞外マトリックスのリモデリング、局所線維化とそれに伴う炎症・組織脆弱性、さらに血管新生に与える影響、など他に癌性腹膜炎化に関与する機能研究に、適宜切り替えて研究を滞りなく遂行する。

研究成果

• [雑誌論文] Secondary cytoreductive surgery potentially improves the oncological outcomes of patients with recurrent uterine sarcomas. (2018)
  • 著者名/発表者名: Nakamura K, Kajiyama H, Utsumi F, Suzuki S, Niimi K, Sekiya R, Sakata J, Yamamoto E, Shibata K, Kikkawa F
  • 雑誌名: Mol Clin Oncol 巻: 8 ページ: 499-503
  • DOI: 10.3892/mco.2018.1560
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The possible existence of occult metastasis in patients with ovarian clear-cell carcinoma who underwent complete resection without any residual tumours. (2018)
  • 著者名/発表者名: Kajiyama H, Suzuki S, Yoshihara M, Nishino K, Yoshikawa N, Utsumi F, Niimi K, Mizuno M, Kawai M, Oguchi H, Mizuno K, Yamamuro O, Nagasaka T, Shibata K, Kikkawa F
  • 雑誌名: Oncotarget 巻: 9 ページ: 6298-6307
  • DOI: 10.18632/oncotarget.23921
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A post-recurrence survival-predicting indicator for cervical cancer from the analysis of 165 patients who developed recurrence. (2018)
  • 著者名/発表者名: Yoshida K, Kajiyama H, Utsumi F, Niimi K, Sakata J, Suzuki S, Shibata K, Kikkawa F
  • 雑誌名: Mol Clin Oncol 巻: 8 ページ: 281-285
  • DOI: 10.3892/mco.2017.1530
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Novel potential photodynamic therapy strategy using 5-Aminolevulinic acid for ovarian clear-cell carcinoma. (2018)
  • 著者名/発表者名: Teshigawara T, Mizuno M, Ishii T, Kitajima Y, Utsumi F, Sakata J, Kajiyama H, Shibata K, Ishizuka M, Kikkawa F
  • 雑誌名: Photodiagnosis Photodyn Ther 巻: 21 ページ: 121-127
  • DOI: 10.1016/j.pdpdt.2017.11.013
  • 査読あり
• [雑誌論文] A novel mechanism of neovascularization in peritoneal dissemination via cancer-associated mesothelial cells affected by TGF-β derived from ovarian cancer. (2018)
  • 著者名/発表者名: Fujikake K, Kajiyama H, Yoshihara M, Nishino K, Yoshikawa N, Utsumi F, Suzuki S, Niimi K, Sakata J, Mitsui H, Shibata K, Senga T, Kikkawa F
  • 雑誌名: Oncol Rep 巻: 39 ページ: 193-200
  • DOI: 10.3892/or.2017.6104
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inhibition of ZEB1 leads to inversion of metastatic characteristics and restoration of paclitaxel sensitivity of chronic chemoresistant ovarian carcinoma cells. (2017)
  • 著者名/発表者名: Sakata J, Utsumi F, Suzuki S, Niimi K, Yamamoto E, Shibata K, Senga T, Kikkawa F, Kajiyama H
  • 雑誌名: Oncotarget 巻: 8 ページ: 99482-99494
  • DOI: 10.18632/oncotarget.20107
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A combination of circulating miRNAs for the early detection of ovarian cancer. (2017)
  • 著者名/発表者名: Yokoi A, Yoshioka Y, Hirakawa A, Yamamoto Y, Ishikawa M, Ikeda SI, Kato T, Niimi K, Kajiyama H, Kikkawa F, Ochiya T
  • 雑誌名: Oncotarget 巻: 8 ページ: 89811-89823
  • DOI: 10.18632/oncotarget.20688
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Impact of positive ZEB1 expression in patients with epithelial ovarian carcinoma as an oncologic outcome-predicting indicator. (2017)
  • 著者名/発表者名: Sakata J, Kajiyama H, Suzuki S, Utsumi F, Niimi K, Sekiya R, Shibata K, Senga T, Kikkawa F
  • 雑誌名: Oncol Lett 巻: 14 ページ: 4287-4293
  • DOI: 10.3892/ol.2017.6658
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Novel Intraperitoneal Treatment With Non-Thermal Plasma-Activated Medium Inhibits Metastatic Potential of Ovarian Cancer Cells. (2017)
  • 著者名/発表者名: Nakamura K, Peng Y, Utsumi F, Tanaka H, Mizuno M, Toyokuni S, Hori M, Kikkawa F, Kajiyama H
  • 雑誌名: Sci Rep 巻: 7 ページ: 1-14
  • DOI: 10.1038/s41598-017-05620-6
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Malignant extracellular vesicles carrying MMP1 mRNA facilitate peritoneal dissemination in ovarian cancer. (2017)
  • 著者名/発表者名: Yokoi A, Yoshioka Y, Yamamoto Y, Ishikawa M, Ikeda SI, Kato T, Kiyono T, Takeshita F, Kajiyama H, Kikkawa F, Ochiya T
  • 雑誌名: Nat Commun 巻: 8 ページ: 1-15
  • DOI: 10.1038/ncomms14470
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 照射野内再発子宮頸癌でのVEGF発現検討 (2018)
  • 著者名/発表者名: 吉田康将、梶山広明、芳川修久、西野公博、内海史、新美薫、鈴木史朗、吉川史隆
  • 学会等名: 第6回 婦人科がんバイオマーカー研究会学術集会
• [学会発表] Hematopoietic Lineage Cell-Specific Protein1 immunoreactivity indicates increased risk of poor overall survival in patients with ovarian carcinoma (2017)
  • 著者名/発表者名: Wenting Liu, Hiroaki Kajiyama, Kiyosumi Shibata, Yoshihiro Koya, Takeshi Senga, Fumitaka Kikkawa
  • 学会等名: 第76回日本癌学会学術総会
• [学会発表] HS1 contributes cell migration/invasion and tumor formation in ovarian carcinoma cells (2017)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Koya, Wenting Liu, Yoshihiko Yamakita, Hiroaki Kajiyama, Takeshi Senga, Kiyosumi Shibata, Akihiro Nawa、Fumitaka Kikkawa
  • 学会等名: 第76回日本癌学会学術総会
• [学会発表] Does prophylactic irradiation to para-aortic lymph node lead to the positive effects for uterine cervical cancer? ~ a retrospective propensity score adjusted study ~ (2017)
  • 著者名/発表者名: Kosuke Yoshida, Hiroaki Kajiyama, Masato Yoshihara, Jun Sakata, Fumi Utsumi, Kaoru Niimi, Ryuichiro Sekiya, Shiro Suzuki, Kiyosumi Shibata, Fumitaka Kikkawa
  • 学会等名: 第69回 日本産科婦人科学会学術講演会
• [学会発表] 再発子宮頸癌におけるVEGF発現の検討 (2017)
  • 著者名/発表者名: 吉田康将、芳川修久、西野公博、坂田純、内海史、新美薫、鈴木史朗、梶山広明、吉川史隆
  • 学会等名: 第59回 日本婦人科腫瘍学会学術講演会
• [学会発表] 再発子宮頸癌におけるVEGFの発現、およびベバシズマブ併用療法の有用性の検討 (2017)
  • 著者名/発表者名: 吉田康将、芳川修久、西野公博、坂田純、内海史、新美薫、鈴木史朗、梶山広明、吉川史隆
  • 学会等名: 第55回 日本癌治療学会学術集会
• [学会発表] 表層上皮性卵巣癌におけるNotch シグナルが及ぼす腹膜中皮細胞との微小環境形成への影響 (2017)
  • 著者名/発表者名: 杉山麻衣、梶山広明、吉原雅人、安井啓晃、劉 文亭、小屋美博、山北由彦、吉川史隆
  • 学会等名: 第76 回日本癌学会学術総会
• [学会発表] 表層上皮性卵巣癌におけるNotchシグナルを介した腹膜中皮細胞の役割 (2017)
  • 著者名/発表者名: 吉原雅人、梶山広明、杉山麻衣、安井啓晃、吉川史隆
  • 学会等名: 第22回日本病態プロテアーゼ学会学術集会
• [学会発表] Carcinoma-associated mesothelial cells induce progression of peritoneal dissemination and acquired platinum resistance in epithelial ovarian cancer (2017)
  • 著者名/発表者名: Masato Yoshihara, Hiroaki Kajiyama, Mai Sugiyama, Bunntei Ryu, Yoshihiro Koya, Yoshihiko Yamakita, Akira Yokoi, Yusuke Yamamoto, Fumitaka
  • 学会等名: 第76回日本癌学会学術集会
• [学会発表] Alteration of the tumor microenvironment by Notch signaling enhances the mutual association with epithelial ovarian cancer and mesothelial cells (2017)
  • 著者名/発表者名: Yoshihara, Hiroaki Kajiyama, Mai Sugiyama, Fumitaka Kikkawa
  • 学会等名: International meeting of the society of gynaecological oncology 2017
  • 国際学会
• [学会発表] 上皮性卵巣癌の腹膜播種進展における腹膜中皮細胞の役割 (2017)
  • 著者名/発表者名: 吉原雅人、梶山広明、杉山麻衣、劉文亭、小屋美博、山北由彦、横井暁、山本雄介、吉川史隆
  • 学会等名: 第16回日本婦人科がん分子標的研究会学術集会