腫瘍内不均一性を反映する新たな薬剤感受性評価システムの構築

2017 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 17K11669
• 研究機関: 岡山大学
• 研究代表者: 大山 和美 岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 助教 (00253021)
• 研究分担者: 十川 千春 岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 講師 (10253022) ; 江口 傑徳 岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 助教 (20457229) ; 奥舎 有加 岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 助教 (50762027)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: 薬剤耐性 / 腫瘍内不均一性 / 癌幹細胞性

研究実績の概要

癌は、腫瘍内不均一性によって治療抵抗性を獲得し得る性質を有し、再発、転移あるいは治療抵抗性獲得に至ることが知られている。ヒト頭頸部癌（HNC）治療の更なる進歩のためには、腫瘍内における不均一性と腫瘍組織を取り巻く微小環境の症例間における多様性を踏まえ、最適な治療プロトコル選択のための治療抵抗性評価システムが必須である。
本研究は、腫瘍微小環境および腫瘍内不均一性における癌幹細胞（CSC）特性ならびにその代謝活性等の評価を基に最適化した薬剤感受性試験の選択を可能とし、個別の癌における治療抵抗性予測・評価システムを構築することを目的とする。急速に遠隔臓器へ転移する能力のある高転移性マウス大腸癌細胞株においては，低転移性株と比べて，治療抵抗性に寄与しうるCSCマーカーであるインテグリン，抗がん剤排出ポンプを含む数種のABCトランスポーターファミリーメンバー、低酸素耐性に寄与するHIF-1の遺伝子発現レベルが高いことが明らかとなった。各癌細胞株の３次元培養条件下におけるスフェロイド形成能およびシスプラチン感受性は、三次元培養環境および培地に含まれる成分といった評価方法によって結果が大きく異なることを明らかにした。以上より、高転移性かつCSC特性の高い癌細胞集団は、高い可塑性を有し、環境に応じて薬剤感受性を変化させることが示唆された。

現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

平成29年度の成果により、転移性の高い癌細胞集団は，環境に応じてその特性を変化させる高い可塑性を有することが判明し，この環境応答性の可塑性が薬剤耐性に関与することが明らかになりつつあるため。

今後の研究の推進方策

平成29年度に着手したCSCマーカー発現、代謝活性、3D培養によるスフェロイド形成能、抗がん剤排出活性等の細胞特性プロファイリングを確立し，薬剤感受性・耐性を評価する。
また、CSC特性と薬剤抵抗性に関連する候補分子についてのGain-of-functionによる薬剤抵抗性への影響について検討を行う。
さらに、腫瘍微小環境に関与する液性因子の検討を行う。特に幹細胞維持誘導因子 (Wnt)、炎症性サイトカインに着目し、添加後にCSCマーカー、薬剤耐性関連因子、低酸素関連因子の発現を解析する。

次年度使用額が生じた理由

分担者が平成２９年度出張費として支出予定であったが都合によりキャンセルしたため。
平成３０年度物品購入予定。

研究成果

• [雑誌論文] Organoids with cancer stem cell-like properties secrete exosomes and HSP90 in a 3D nanoenvironment, 2018. (2018)
  • 著者名/発表者名: T. Eguchi, C. Sogawa, Y. Okusha, K. Uchibe, R. Iinuma, K. Ono, K. Nakano, J. Murakami, M. Itoh, K. Arai, T. Fujiwara, Y. Namba, Y. Murata, K. Ohyama, M. Shimomura, H. Okamura, M. Takigawa, T. Nakatsura, K. Ichi Kozaki, K. Okamoto, S.K. Calderwood.
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 13(2): e0191109. ページ: 1-34
  • DOI: doi:10.1371/journal.pone.0191109.
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] The intranuclear PEX domain of MMP involves proliferation, migration, and metastasis of aggressive adenocarcinoma cells (2018)
  • 著者名/発表者名: Yuka Okusha, Takanori Eguchi, Chiharu Sogawa, Tatsuo Okui, Keisuke Nakano, Kuniaki Okamoto, and Ken-ichi Kozaki
  • 雑誌名: Journal of Cellular Biochemistry 巻: In press ページ: In press
  • DOI: In press
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] HSP-enriched properties of extracellular vesicles involve survival of metastatic oral cancer cells (2018)
  • 著者名/発表者名: Kisho Ono, Takanori Eguchi, Chiharu Sogawa, Stuart K Calderwood, Junya Futagawa, Tomonari Kasai, Masaharu Seno, Kuniaki Okamoto, Akira Sasaki and Ken-ichi Kozaki
  • 雑誌名: Journal of Cellular Biochemistry 巻: In press ページ: In press
  • DOI: In press
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] 口腔扁平上皮癌細胞株が分泌するエクソソーム中に見つかった腫瘍進展・転移因子 (2018)
  • 著者名/発表者名: 小野喜章, 江口傑徳, 佐々木朗
  • 学会等名: 第36回 日本口腔腫瘍学会総会・学術大会
• [学会発表] 転移性癌細胞クローンの薬剤耐性 (2017)
  • 著者名/発表者名: 難波友里,江口傑徳,村上純,十川千春,浅海淳一,小崎健一
  • 学会等名: 第71回日本口腔科学会学術集会
• [学会発表] 転移能の異なる２種類の舌癌細胞株由来エクソソームの比較検討 (2017)
  • 著者名/発表者名: 小野喜章、江口傑徳、十川千春、村上純、藤原敏史、笠井智成、妹尾昌治、佐々木朗、小崎健一、岡元邦彰
  • 学会等名: 第9回日本RNAi研究会 第4回日本細胞外小胞学会
  • 国際学会
• [学会発表] 舌癌細胞株由来エクソソーム解析による頚部リンパ節転移マーカーの探索 (2017)
  • 著者名/発表者名: Kisho Ono, Takanori Eguchi, Chiharu Sogawa, Jun Murakami, Toshifumi Fujiwara, Tomonari Kasai, Masaharu Seno, Jun-ichiAsaumi, Akira Sasaki, Ken-ichi Kozaki
  • 学会等名: 日本癌学会学術集会2017
  • 国際学会
• [学会発表] 口腔扁平上皮癌細胞由来エクソソームに含まれる分子シャペロンについての検討 (2017)
  • 著者名/発表者名: 小野喜章, 江口傑徳, 十川千春, 村上純, 藤原敏史, 笠井智成, 妹尾昌治, 佐々木朗, 小崎健一, 岡元邦彰
  • 学会等名: 臨床ストレス応答学会2017
• [学会発表] 薬剤耐性遺伝子を標的としたがん幹細胞制御 (2017)
  • 著者名/発表者名: 難波友里、江口傑徳、十川千春、奥舎有加、村上純、浅海純一、岡元邦彰、小崎健一
  • 学会等名: 生命科学系学会合同年次大会（日本分子生物学会年会・日本生化学会大会）ConBio 2017
  • 国際学会
• [学会発表] 口腔扁平上皮癌細胞由来エクソソームに含まれるプロテオームの特性 (2017)
  • 著者名/発表者名: 小野喜章，江口傑徳，十川千春，村上純，藤原敏史，笠井智成，妹尾昌治，佐々木朗，小崎健一，岡元邦彰
  • 学会等名: 生命科学系学会合同年次大会（日本分子生物学会年会・日本生化学会大会） ConBio 2017
  • 国際学会