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2018 年度 実績報告書

口腔癌幹細胞ニッチにおける制御性ケミカルメッセンジャー機能の解明と診断治療応用

研究課題

研究課題/領域番号 18H03000
研究機関広島大学

研究代表者

岡本 哲治  広島大学, 医歯薬保健学研究科(歯), 教授 (00169153)

研究分担者 吉岡 幸男  広島大学, 医歯薬保健学研究科(歯), 助教 (20335665)
浜名 智昭  広島大学, 医歯薬保健学研究科(歯), 助教 (40397922)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード癌幹細胞 / 無血清培地 / 口腔扁平上皮癌 / IGF2 / exosome / sphere形成 / 放射線耐性 / regulatory chemical messenger (RCM)
研究実績の概要

扁平上皮癌(SCC)の治療において、再発・転移の原因と考えられている癌幹細胞(CSC)の根絶には、その維持に深く関与している癌幹細胞niche機構を明らかにする必要がある。我々は、放射線耐性SCC株を樹立し、これら細胞がinsulin-like growth factor 2 (IGF2)を高発現し、CSC様の性質を有することを明らかにしてきた。本研究では、放射線耐性機構を細胞内分泌学的に解明することを目的とし、無血清培養系を用いて樹立耐性細胞株及び放射線単回照射細胞が分泌するIGF2及びexosomeなどのregulatory chemical messenger (RCM)の機能を検討した。培養細胞として外陰部由来扁平上皮癌細胞株A431を用い、低線量率放射線(LDR)及び高線量率放射線(HDR)照射系で樹立した、LDR-A431及びHDR-A431、さらにA431に単回照射したIR-A431を用いた。Exosome(exo)は野生型(WT)-A431などの培養上清より沈降法で精製した。各exo及びIGF2のWT-A431の放射線耐性能、増殖能及びProgrammed Death Ligand-1 (PD-L1)の発現に及ぼす影響について検討した。IGF2はLDR-A431及びHDR-A431の自己増殖促進因子として機能していることが明らかとなった。また、LDR-, HDR-,及び IR-A431由来exoはWT-A431の単層培養系での増殖能を抑制したが放射線耐性能を誘導した。また、exo及びIGF2はWT-A431のPD-L1発現を上昇させた。
以上の結果から、IGF2やLDR-, HDR-及び IR-A431由来exoは、癌微小環境における癌幹細胞維持及び免疫逃避に関与していることが示唆され、これらRCMを標的とした扁平上皮癌の診断及び治療への有用性が考えられた。

現在までの達成度 (区分)
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

無血清培養系を用いて癌幹細胞の性質を持つ、放射線耐性細胞株の樹立に成功した。同細胞はIGF2を高発現しており、IGF2は自己増殖促進因子として機能していることを明らかにした。また同細胞の培養上清由来のexosomeは野生型細胞の放射線耐性を誘導することも明らかとした。

今後の研究の推進方策

前年度明らかにした、放射線耐性細胞株におけるIGF2の機能をさらに明らかにする。また、同細胞の培養上清由来のexosomeが野生型細胞の放射線耐性を誘導したことから、exosome中に含まれるmicroRNAや細胞増殖因子などの放射線耐性因子を明らかにする。

  • 研究成果

    (20件)

すべて 2018

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 3件、 招待講演 3件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] New Crambescidin-Type Alkaloids from the Indonesian Marine Sponge Clathria bulbotoxa.2018

    • 著者名/発表者名
      Kasmiati K, Yoshioka Y, Okamoto T, Ojika M
    • 雑誌名

      Mar Drugs.

      巻: 8;16(3) ページ: 84-97

    • DOI

      10.3390/md16030084.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pathological factors involved in local failure in squamous cell carcinoma of the oral cavity: retrospective study and proposal of a new clinical classification2018

    • 著者名/発表者名
      Toratani S, Yoshioka Y, Kanda T, Tani R, Okamoto T
    • 雑誌名

      Int J Oral Maxillofac Surg.

      巻: 48(2) ページ: 143-151

    • DOI

      10.1016/j.ijom.2018.07.005.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A tribute to Dr. Gordon Hisashi Sato (December 24, 1927-March 31, 2017)2018

    • 著者名/発表者名
      Sato JD, Okamoto T, Barnes D, Hayashi J, Serrero G, McKeehan WL.
    • 雑誌名

      In Vitro Cell Dev Biol Anim.

      巻: 54(3): ページ: 177-193

    • DOI

      10.1007/s11626-018-0230-1.

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Suture granulomas developing after the treatment of oral squamous cell carcinoma.2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshioka Y, Nakatao H, Hamana T, Hamada A, Kanda T, Koizumi K, Toratani S, Okamoto T.
    • 雑誌名

      Int J Surg Case Rep.

      巻: 50 ページ: 68-71.

    • DOI

      10.1016/j.ijscr.2018.07.021.

    • 査読あり
  • [学会発表] Examination and diagnosis based on oral and gut microbiome characteristic of oral cancer, and establishment and characterization of disease-specific induced pluripotent stem cells2018

    • 著者名/発表者名
      T.Okamoto
    • 学会等名
      Symposium organized by the Japan Science Council co-sponsored by the Japan Oral Test Society
    • 招待講演
  • [学会発表] Establishment and characterization of cranio-maxillofacial disease-specific induced pluripotent stem cells in feeder cell-, integration-, and serum-free defined culture2018

    • 著者名/発表者名
      T.Okamoto
    • 学会等名
      Kuopio University School of Oral Medicine, Kuopio, Finland
    • 招待講演
  • [学会発表] Examination and diagnosis based on oral and gut microbiome characteristic of oral cancer, and establishment and characterization of disease-specific induced pluripotent stem cells2018

    • 著者名/発表者名
      T. Okamoto
    • 学会等名
      Taipei Medical University
    • 招待講演
  • [学会発表] Establishment and characterization of radiation resistant strains from squamous cell carcinoma cell lines in serum-free defined culture2018

    • 著者名/発表者名
      Quang Nguyen, A. Hamada, S. Toratani, T. Okamoto
    • 学会等名
      7th Hiroshima Conference on Education and Science in Dentistry, (Hiroshima)
    • 国際学会
  • [学会発表] Genetic diagnosis of Neurofibromatosis type I (von Recklinghausen's disease, NF1) and establishment of NF1-specific induced pluripotent stem cells (iPSCs) for the study of disease mechanisms2018

    • 著者名/発表者名
      T. Fukutani, A. Hamada, H. Nakatao, F. Obayashi, S. Yamasaki, T. Kanda, K. Koizumi, S. Toratani, T. Okamoto
    • 学会等名
      7th Hiroshima Conference on Education and Science in Dentistry, (Hiroshima)
    • 国際学会
  • [学会発表] Growth regulation by ED-71 of human squamous cell carcinoma cell lines through exosomal microRNA production in serum-free culture2018

    • 著者名/発表者名
      M.Higaki, T.Shintani , A.Hamada, S.N.Z. Rosli , E.Usui, T.Okamoto
    • 学会等名
      7th Hiroshima Conference on Education and Science in Dentistry, (Hiroshima)
    • 国際学会
  • [学会発表] 海洋生物由来生理活性物質の探索研究2018

    • 著者名/発表者名
      吉岡幸男,濱田充子,中峠洋隆,小鹿 一,岡本哲治
    • 学会等名
      第72回口腔科学会学術総会 , (愛知)
  • [学会発表] 活性型ビタミンD3誘導体ED-71によるexosomal microRNAを介した扁平上皮癌細胞の増殖制御2018

    • 著者名/発表者名
      檜垣美雷, 新谷智章, 濱田充子, S.N.Z. Rosli, 笛吹恵美子, 岡本哲治
    • 学会等名
      第72回口腔科学会学術総会 , (愛知)
  • [学会発表] レックリングハウゼン病由来iPS細胞のインテグレーションフリー・フィーダーフリー・無血清培養系での樹立による疾患研究2018

    • 著者名/発表者名
      福谷多恵子, 濱田充子, 中峠洋隆, 大林史誠,山崎佐知子, 神田 拓, 小泉浩一, 虎谷茂昭, 岡本哲治
    • 学会等名
      第72回口腔科学会学術総会 , (愛知)
  • [学会発表] Establishment and characterization of radiation resistant strains from squamous cell carcinoma cell lines in serum-free defined culture2018

    • 著者名/発表者名
      Tam Quang NGUYEN, Atsuko HAMADA, Shigeaki TORATANI, Tetsuji OKAMOTO
    • 学会等名
      第72回口腔科学会学術総会, (愛知)
  • [学会発表] 口腔癌患者におけるMICA遺伝子多型と臨床病態2018

    • 著者名/発表者名
      谷 亮治, 山崎佐知子, 松井健作, 濱田充子, 三島健史, 内迫香織, 笹原妃佐子, 虎谷茂昭, 岡本哲治
    • 学会等名
      第72回日本口腔科学会学術総会, (愛知)
  • [学会発表] 口腔癌における免疫チェックポイント関連分子の発現と腸内ならびに口腔内細菌叢の影響研究2018

    • 著者名/発表者名
      松井健作,谷 亮治,山崎佐知子,濱田充子,三島健史,内迫香織,笹原妃佐子,虎谷茂昭,大友 剛,徳丸浩一郎,岡本哲治
    • 学会等名
      第72回口腔科学会学術総会, (愛知)
  • [学会発表] 口腔癌患者における腸内ならびに口腔内細菌叢の多様性解析2018

    • 著者名/発表者名
      松井健作,山崎佐知子,濱田充子,三島健史,内迫香織,笹原妃佐子,虎谷茂昭,大友 剛,徳丸浩一郎,岡本哲治
    • 学会等名
      第72回口腔科学会学術総会, (愛知)
  • [学会発表] 完全無血清・フィーダーフリー・ウイルスインテグレーションフリー培養系での疾患特異的iPS細胞の樹立と病態モデル研究第二報2018

    • 著者名/発表者名
      濱田充子,中瀬洋司,中峠洋隆,大林史誠,福谷多恵子,山崎佐知子,神田 拓,小泉浩一,虎谷茂昭,岡本哲治
    • 学会等名
      第72回口腔科学会学術総会 , (愛知)
  • [産業財産権] 癌リスクの判定方法2018

    • 発明者名
      岡本哲治
    • 権利者名
      岡本哲治
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2018-084480
  • [産業財産権] 癌治療後に予後良好群に属するかを判定する方法、及び若年性癌発症リスク群に属するかを判定する方法2018

    • 発明者名
      岡本哲治
    • 権利者名
      岡本哲治
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2018-084491

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公開日: 2019-12-27  

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