腫瘍血管トランスポーター阻害による尿路上皮癌薬剤耐性の克服

2017 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 17K11116
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 篠原 信雄 北海道大学, 医学研究院, 教授 (90250422)
• 研究分担者: 菊地 奈湖 (間石奈湖) 北海道大学, 遺伝子病制御研究所, 助教 (00632423) ; 樋田 泰浩 北海道大学, 大学病院, 准教授 (30399919) ; 大澤 崇宏 北海道大学, 大学病院, その他 (60374443)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: 薬物耐性 / 腫瘍血管内皮 / 尿路上皮がん / P-glycoprotein

研究実績の概要

血管新生阻害療法に対する耐性が最近報告されるようになった．われわれはこれまでの血管内皮細胞に関する概念に反し，腫瘍血管内皮細胞が薬剤耐性関連トランスポーターを高いレベルで発現しており，薬剤耐性があることを見出している．本研究では，転移性尿路上皮癌の予後を不良の原因のひとつ薬剤耐性における腫瘍血管のトランスポーターの関与を探ることとした．具体的には，尿路上皮癌における腫瘍血管の薬剤耐性関連トランスポーターの発現解析と，そのトランスポーター阻害により尿路上皮癌の抗癌剤感受性を高めることが可能かどうかを検討し，尿路上皮癌の薬剤耐性を克服する新たな戦略をたてるための基盤研究を行うことを目的としている．
今年度は尿路上皮癌由来腫瘍血管内皮細胞の分離・培養を行い，腫瘍血管内皮細胞のトランスポーター発現亢進のメカニズム解析に向けて準備を行った．また，北海道大学病院ならびに関連病院における尿路上皮癌患者の手術切除組織検体を準備し，抗癌剤治療前後の血管におけるP-glycoprotein (P-gp)の発現を組織免疫染色により解析した．腫瘍血管におけるP-gp発現は抗がん剤の治療後に発現があがっておりさらに患者の予後と負に相関することが見出された．腫瘍血管内皮細胞におけるトランスポーターの発現亢進のメカニズムにおける癌細胞の形質変化の関与の可能性をさぐるため，ゲムシタビン，シスプラチンなどの抗癌剤を処理し形質変化を解析した．癌細胞が発現する分子の変化をReal-time PCR法ならびにELISA法などにより解析した．

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

当初の計画に沿って概ね研究はすすんでいるため．抗がん剤によるがん細胞分泌因子の変化も解析することができて，腫瘍血管内皮細胞のトランスポーター発現亢進のメカニズムについての知見を得ることができた．また抗がん剤治療後に腫瘍血管のトランスポーターの発現亢進が患者の予後不良に関連する結果も得られた．学会発表もできている．

今後の研究の推進方策

抗癌剤で処理された尿路上皮癌の培養上清，エクソソームを回収し，それらが血管内皮細胞の薬剤耐性関連トランスポーター発現に与える影響をReal-time PCR法等で解析する．３で抽出したmiRNAなどが血管内皮に与える影響を解析し，さらに網羅的なシグナル解析ソフトウェアであるIngenuity Systems Pathway Analysis (IPA)を用いてシグナルパスウェイを解析する．また，ヒト膀胱癌細胞株を用いたマウス in vivo腫瘍モデルにおいて，パクリタキセルとP-gp 阻害剤をはじめとした薬剤耐性トランスポーターの併用療法の有用性について検証する．具体的には血管抗腫瘍効果を腫瘍径の計測により，新生阻害効果をCD31組織免疫染色により評価する．

次年度使用額が生じた理由

計画時、研究に関する情報収集の為に出席を希望していた学会があったが、出席できなかった為、次年度への繰越が生じた。繰越金については今年度、情報収集の為の学会旅費として使用する予定である。

研究成果

• [雑誌論文] The usefulness of testosterone administration in identifying false-positive elevation of serum human chorionic gonadotropin in patients with germ cell tumor. (2018)
  • 著者名/発表者名: 11.Takizawa A, Kawai K, Kawahara T, Kojima T, Maruyama S, Shinohara N, Akamatsu S, Kamba T, Nakamura T, Ukimura O et al
  • 雑誌名: Journal of cancer research and clinical oncology 巻: 144 ページ: 109-115
  • DOI: 10.1007/s00432-017-2520-5.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Relationship between Pulmonary Adverse Events and Everolimus Exposure in Japanese and Non-Japanese Patients: A Meta-Analysis of Oncology Trials. (2017)
  • 著者名/発表者名: 3.Noguchi S, Shinohara N, Ito T, Ohtsu A, Ravaud A, Jerusalem G, Ohno N, Gallo J, Bouillaud E, Fan J et al
  • 雑誌名: Oncology 巻: 92 ページ: 243-254
  • DOI: 10.1159/000457904
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Overall survival of first-line axitinib in metastatic renal cell carcinoma: Japanese subgroup analysis from phase II study. (2017)
  • 著者名/発表者名: 5.Oya M, Tomita Y, Fukasawa S, Shinohara N, Habuchi T, Rini BI, Fujii Y, Kamei Y, Umeyama Y, Bair AH et al
  • 雑誌名: Cancer science 巻: 108 ページ: 1231-1239
  • DOI: 10.1111/cas.13232
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Nivolumab versus everolimus in advanced renal cell carcinoma: Japanese subgroup analysis from the CheckMate 025 study (2017)
  • 著者名/発表者名: 6.Tomita Y, Fukasawa S, Shinohara N, Kitamura H, Oya M, Eto M, Tanabe K, Kimura G, Yonese J, Yao M et al
  • 雑誌名: apanese journal of clinical oncology 巻: 47 ページ: 639-646
  • DOI: 10.1093/jjco/hyx049.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Perioperative morbidity and mortality of octogenarians treated by radical cystectomy-a multi-institutional retrospective study in Japan. (2017)
  • 著者名/発表者名: 7.Abe T, Takada N, Kikuchi H, Matsumoto R, Osawa T, Murai S, Miyajima N, Maruyama S, Shinohara N
  • 雑誌名: Japanese journal of clinical oncology 巻: 47 ページ: 755-761
  • DOI: 10.1093/jjco/hyx062.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] miR-145 Promoted Anoikis Resistance in Tumor Endothelial Cells. (2017)
  • 著者名/発表者名: 8.Hida K, Kawamoto T, Maishi N, Morimoto M, Akiyama K, Ohga N, Shindoh M, Shinohara N, Hida Y
  • 雑誌名: Journal of biochemistry 巻: 162 ページ: 81-84
  • DOI: 10.1093/jb/mvx033.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Tumor Endothelial Cells with High Aldehyde Dehydrogenase Activity Show drug resistance (2017)
  • 著者名/発表者名: 9.Hida K, Maishi N, Akiyama K, Ohmura-Kakutani H, Torii C, Ohga N, Osawa T, Kikuchi H, Morimoto H, Morimoto M et al
  • 雑誌名: Cancer Sci 巻: 108 ページ: 2195-2203
  • DOI: 10.1111/cas.13388
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Characteristics of Medical Adverse Events/Near Misses Associated With Laparoscopic/Thoracoscopic Surgery: A Retrospective Study Based on the Japanese National Database of Medical Adverse Events. (2017)
  • 著者名/発表者名: Abe T, Murai S, Nasuhara Y, Shinohara N
  • 雑誌名: Journal of patient safety 巻: - ページ: Epub
  • DOI: 10.1097/PTS.0000000000000422
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Active heavy cigarette smoking is associated with poor survival in Japanese patients with advanced renal cell carcinoma: sub-analysis of the multi-institutional national database of the Japanese Urological Association. (2017)
  • 著者名/発表者名: 12.Hara T, Fujimoto H, Kondo T, Shinohara N, Obara W, Kimura G, Kume H, Nonomura N, Hongo F, Sugiyama T et al
  • 雑誌名: Japanese journal of clinical oncology 巻: 47 ページ: 1162-1169
  • DOI: 10.1093/jjco/hyx129.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] ATP-binding cassette transporters in tumor endothelial cells and resistance to metronomic chemotherapy (2017)
  • 著者名/発表者名: Hida Kyoko、Kikuchi Hiroshi、Maishi Nako、Hida Yasuhiro
  • 雑誌名: Cancer Letter 巻: 400 ページ: 305～310
  • DOI: 10.1016/j.canlet.2017.02.006
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tumor endothelial cells accelerate tumor metastasis (2017)
  • 著者名/発表者名: Maishi Nako、Hida Kyoko
  • 雑誌名: Cancer Sci 巻: 108 ページ: 1921～1926
  • DOI: 10.1111/cas.13336
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tumor endothelial cells with high aldehyde dehydrogenase activity show drug resistance (2017)
  • 著者名/発表者名: Hida Kyoko、Maishi Nako、Akiyama Kosuke、Ohmura-Kakutani Hitomi、Torii Chisaho、Ohga Noritaka、Osawa Takahiro、Kikuchi Hiroshi、Morimoto Hirofumi、Morimoto Masahiro、Shindoh Masanobu、Shinohara Nobuo、Hida Yasuhiro
  • 雑誌名: Cancer Sci 巻: 108 ページ: 2195～2203
  • DOI: 10.1111/cas.13388
  • 査読あり
• [雑誌論文] miR-145 promoted anoikis resistance in tumor endothelial cells (2017)
  • 著者名/発表者名: Hida Kyoko、Kawamoto Taisuke、Maishi Nako、Morimoto Masahiro、Akiyama Kosuke、Ohga Noritaka、Shindoh Masanobu、Shinohara Nobuo、Hida Yasuhiro
  • 雑誌名: J Biochem 巻: 162 ページ: 81～84
  • DOI: 10.1093/jb/mvx033
  • 査読あり
• [雑誌論文] ROS enhance angiogenic properties via regulation of NRF2 in tumor endothelial cells (2017)
  • 著者名/発表者名: Hojo Takayuki、Maishi Nako、Towfik Alam Mohammad、Akiyama Kosuke、Ohga Noritaka、Shindoh Masanobu、Hida Yasuhiro、Minowa Kazuyuki、Fujisawa Toshiaki、Hida Kyoko
  • 雑誌名: Oncotarget 巻: 8 ページ: 45484-45495
  • DOI: 10.18632/oncotarget.17567
  • 査読あり
• [雑誌論文] Vasohibin-1 as a Novel Prognostic Factor for Head and Neck Squamous Cell Carcinoma (2017)
  • 著者名/発表者名: 6.Torii C., Hida Y., Shindoh M., Akiyama K., Ohga N., Maishi N., Ohiro Y., Ono M., Totsuka Y., Kitagawa Y., Tei K., Sato Y., *Hida K.
  • 雑誌名: Anticancer Res 巻: 37 ページ: 1219～1226
  • DOI: 10.21873/anticanres.11437
  • 査読あり
• [学会発表] 第40回日本分子生物学会年会ワークショップ (2017)
  • 著者名/発表者名: 間石奈湖
  • 学会等名: 「細胞外小胞顆粒は我々に何を語るか？～細胞間コミュニケーションが織りなす生命現象の解明へ～」，“高転移性腫瘍miRによる血管内皮における薬剤耐性誘導”
• [学会発表] “Tumor endothelial cells in high metastatic tumours promote metastasis via epigenetic dysregulation of biglycan” (2017)
  • 著者名/発表者名: 間石奈湖
  • 学会等名: 第116回北海道癌談話会奨励賞受賞記念講演
• [学会発表] umor endothelial cells in high metastatic tumors promote metastasis via biglycan, Protein (2017)
  • 著者名/発表者名: Maishi N., Hida K.
  • 学会等名: Island Matsuyama 2017 International Symposium
  • 国際学会
• [学会発表] Analysis of multidrug resistant transporter expression in tumor blood vessels of urothelial carcinoma during chemotherapy (2017)
  • 著者名/発表者名: 4.Kikuchi H., Maishi N., Akiyama K., Morimoto M., Yanagiya M., Miyajima N., Tsuchiya K., Maruyama S., Abe T., Hida Y., Harabayashi T., Ameda K., Matsumoto R., Kashiwagi A., Matsuno Y., Shinohara N., Hida K.
  • 学会等名: ASCO Annual Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] 尿路上皮癌における抗癌剤治療後の腫瘍血管ABCB1発現亢進 (2017)
  • 著者名/発表者名: 6.菊地 央, 間石奈湖, 秋山廣輔, 森本真弘, 土屋邦彦, 丸山 覚, 安部崇重, 樋田 泰浩, 原林 透, 飴田 要, 松本隆児, 柏木 明, 松野吉宏, 篠原信雄, 樋田京子
  • 学会等名: 第26回日本がん転移学会学術集会
• [学会発表] Analysis of multidrug resistant transporter expression in tumor blood vessels of urothelial carcinoma during chemotherapy (2017)
  • 著者名/発表者名: 7.菊地 央, 間石奈湖, 秋山廣輔, Randa Ibrahim Hassan Dawood, 土屋邦彦, 丸山 覚, 安部崇重, 樋田泰浩，原林 透, 飴田 要, 柏木 明, 松野吉宏, 篠原信雄, 樋田京子
  • 学会等名: 第5回がんと代謝研究会 in 札幌