癌促進性癌内線維芽細胞の予後予測バイオマーカーの同定

2019 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 18K07207
• 研究機関: 順天堂大学
• 研究代表者: 折茂 彰 順天堂大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (70275866)
• 研究分担者: ワリ ナディラ 順天堂大学, 医学(系)研究科(研究院), 非常勤助教 (90751868)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: 乳癌 / CAFｓ / TGF-bシグナル / Endoglin

研究実績の概要

癌微小環境におけるTGF-bシグナルの亢進が近傍の癌細胞の浸潤や転移を促進し、患者予後不良に相関していることが多くの研究により示唆されている。以前、申請者らは、癌進展過程で癌促進性CAFsの進化のメカニズムを一部明らかにした実績がある。ヒト乳腺由来線維芽細胞は、癌進展過程で乳癌塊内で癌細胞との相互作用により、自発的にTGF-bとSDF-1の産生を亢進し、その受容体を介したオートクラインシグナルを獲得し、癌促進的な筋線維芽細胞(myofibroblast)に安定して分化していることが示唆された。また、CAFsは活性化したTGF-bリガンドを産生することにより、オートクラインの機構でTGF-b-Smad2/3シグナルを活性化していた。申請者らは乳癌由来CAFsにおいてTGF-b受容体結合蛋白endoglinが高発現していることを見出した。乳癌細胞と免疫不全マウスに共移植された乳腺由来線維芽細胞は、癌塊内で経時的にendoglin mRNAおよび蛋白の発現を亢進し、その発現は242日間癌塊内に移植されたCAFsで最も高値を示した。それ故、活性化線維芽細胞能や癌促進能が亢進したCAFsでendoglinの発現が顕著に亢進していることが示唆された。Endoglinは血管内皮細胞に高発現し、血管新生に寄与していることが知られているが、CAFsにおけるその機能は不明である。本研究では、endoglinの発現がCAFsのTGF-βやSDF-1オートクラインシグナルの活性化、活性化線維芽細胞能や癌促進能を媒介する可能性を調査した。endoglinの発現を有意に抑制するレンチウイルス由来のshRNAを複数樹立することに成功している。現在、これらのshRNAをCAFsに導入し、TGF-βやSDF-1オートクラインシグナルの変化やCAFsの癌促進能に関して調査中である。

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

endoglinの発現を有意に抑制するレンチウイルス由来のshRNAを複数樹立することに成功している。現在、これらのshRNAをCAFsに導入し、TGF-βやSDF-1オートクラインシグナルの変化やCAFsの癌促進能に関して調査中である。

今後の研究の推進方策

endoglinーshRNAが導入されたCAFsにおいて、TGF-βやSDF-1オートクラインシグナルの変化やCAFsの癌促進能に関して調査中である。

次年度使用額が生じた理由

細胞培養や核酸抽出試薬などが予定より若干少ない量で実験の遂行が完了した為、

研究成果

• [雑誌論文] Metastatic seeding of human colon cancer cell clusters expressing the hybrid epithelial/mesenchymal state. (2020)
  • 著者名/発表者名: Mizukoshi K, Okazawa Y, Haeno H, Koyama Y, Sulidan K, Komiyama H, Saeki H, Ohtsuji N, Ito Y, Kojima Y, Goto M, Habu S, Hino O, Sakamoto K,＊ Orimo A.*
  • 雑誌名: International Journal of Cancer, 巻: 146 ページ: 2547-2562
  • DOI: 10.1002/ijc.32672
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stromal fibroblasts induce metastatic tumor cell clusters via epithelial-mesenchymal plasticity., (2019)
  • 著者名/発表者名: Matsumura Y, Ito Y, Mezawa Y, Sulidan K, Daigo Y, Hiraga T, Mogushi K, Wali N, Polanska UM, Suzuki H, Itoh T, Miyagi Y, Yokose T, Shimizu S, Takano A, Terao Y, Saeki H, Ozawa M, Abe M, Takeda S, Okumura K, Habu S, Hino O, Takeda K, Hamada M, Orimo A.*
  • 雑誌名: Life Science Alliance 巻: 2 ページ: e201900425
  • DOI: 10.26508/lsa.201900425.
  • 査読あり
• [雑誌論文] CD26 expression is attenuated by TGF-β and SDF-1 autocrine signaling on stromal myofibroblasts in human breast cancers (2019)
  • 著者名/発表者名: Mezawa Y, Daigo Y, Takano A, Miyagi Y, Yokose T, Yamashita T, Morimoto T, Hino O, Orimo A.
  • 雑誌名: Cancer Med 巻: 8 ページ: 3936-3948
  • DOI: 10.1002/cam4.2249.
  • 査読あり
• [雑誌論文] High-sensitivity detection of micrometastases in GFP-labelled colon tumor organoids extracted from patient-derived tumor xenografts. (2019)
  • 著者名/発表者名: Okazawa Y, Mizukoshi K, Koyama Y, Okubo S, Komiyama H, Kojima Y, Goto M, Habu S, Hino O, Sakamoto K,* Orimo A.
  • 雑誌名: J. Vis. Exp. 巻: 14 ページ: 136
  • DOI: 10.3791/57374.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Microenvironmental control of breast cancer subtype elicited by paracrine platelet derived growth factor-CC signaling., (2019)
  • 著者名/発表者名: Roswall P, Bocci M, Bartoschek M, Li H, Kristiansen G, Jansson S, Lehn S, Sjölund J, Reid S, Larsson C, Eriksson P, Anderberg C, Cortez E, Saal LH, Orsmark-Pietras C, Cordero E, Haller BK, Häkkinen J, Burvenich I, Lim E, Orimo A, glund M, Rydn L, Moch H, Scott AM, Eriksson U, Pietras K.
  • 雑誌名: Nat. Med 巻: 24, ページ: 463-473
  • DOI: 10.1038/nm.4494.
  • 査読あり
• [学会発表] 癌内線維芽細胞によるヒト乳癌細胞の浸潤・転移促進機構 (2020)
  • 著者名/発表者名: 折茂 彰
  • 学会等名: ２０１９年度先端モデルプラットホーム成果発表会 成果発表ワークショップ 分子プロファイリング支援班
  • 招待講演
• [学会発表] ITGA11-fibronectinカスケードを介する癌関連肺線維芽細胞の遊走能の解明 (2019)
  • 著者名/発表者名: 岩井萌、十合晋作、川路英也、伊藤昌可、Miniwan Tulafu、渡邊純子、門屋講太郎、難波由喜子、鈴木健司、折茂 彰、吉田浩二、河合純、林崎良英、高橋和久
  • 学会等名: 第60回日本肺癌学会学術集会
• [学会発表] 患者大腸癌細胞集団の中間型上皮間葉移行を介した浸潤・転移機構 (2019)
  • 著者名/発表者名: 水越幸輔、岡澤 裕、波江野洋、小山 侑、大久保捷奇、Kaidiliavi Sulidan、 伊藤恭彦、小見山、光、杉本起一、小島 豊、五藤倫敏、垣生園子、樋野興夫、 折茂 彰、坂本一博
  • 学会等名: 第30回 日本消化器癌発生学会総会
• [学会発表] Forkhead box protein O1 mediates the activated myofibroblastic state in carcinoma-associated fibroblasts. (2019)
  • 著者名/発表者名: Takumi Koyama, Yoshihiro Mezawa, Yu Koyama, Yasuhiko Ito, Keisuke Sugahara, Okio Hino, Akira Katakura, and Akira Orimo
  • 学会等名: 第78回日本癌学会学術総会
• [学会発表] 癌内線維芽細胞による癌細胞の浸潤・転移促進機構 (2019)
  • 著者名/発表者名: 折茂彰
  • 学会等名: 東京歯科大学大学院セミナー
• [学会発表] RUNX3 expression mediates cross-talk between TGF-β and SDF-1 signaling and WNT-β-catenin signaling in human breast CAFs. (2019)
  • 著者名/発表者名: Yu Koyama, Go Yoshida, Yasuhiko Ito, Yoshihiro Mezawa, Takumi Koyama, Keisuke Sugahara, Akira Katakura, and Akira Orimo
  • 学会等名: 第78回日本癌学会学術総会
• [学会発表] CAF-induced partial epithelial-mesenchymal transition mediates formation of metastatic human breast tumor cell clusters. (2019)
  • 著者名/発表者名: Akira Orimo, Yasuhiko Ito, Yoshihiro Mezawa, Kaidiliavi Sulidan, Yataro Daigo, Okio Hino, Kazuyoshi Takeda, Michiaki Hamada, Yuko Matsumura
  • 学会等名: 第78回日本癌学会学術総会