胃癌幹細胞特異的に発現するイオンチャネルの解析と新規分子標的治療法の開発

2018 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 18K08689
• 研究機関: 京都府立医科大学
• 研究代表者: 伊藤 博士 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 特任助教 (20732481)
• 研究分担者: 大辻 英吾 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (20244600) ; 塩崎 敦 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (40568086)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: 胃十二指腸外科学 / 癌幹細胞 / イオンチャネル

研究実績の概要

平成30年度は、まずヒト胃癌細胞株からの癌幹細胞の抽出・培養を試みた。種々のヒト胃癌細胞株（MKN7、MKN28、MKN45、MKN74、KATO-III、NUGC-4）を胃癌細胞株を蛍光標識したCD44で処理し、癌幹細胞マーカー高発現細胞をcell sorterを用いてsortingし、sphere形成能を有する細胞のみを分離し、MKN74から癌幹細胞を培養することに成功した。MKN74由来癌幹細胞株は親株と比較し、CD44のmRNA、蛋白発現レベルが著明に上昇していた。樹立した癌幹細胞を接着プレートで培養し、再分化能を持つことを確認した。また、MKN74由来癌幹細胞株が親株に比して、CDDPに対する耐性を有することを確認した。MKN74由来癌幹細胞株と親株での遺伝子発現をmicroarrayを用いた網羅的解析により比較検討したところ、Ca2+, K+, Cl- channelなどの種々のイオン輸送体が癌幹細胞において高発現していることを確認した。イオンチャンネルに関連する遺伝子のうちカルシウムチャネル、特に電位依存性カルシウムチャネルの発現上昇に着目し研究を進めた。電位依存性カルシウムチャネルCACNA2D1、CACNB4のmRNAレベルがMKN74由来癌幹細胞株で著明に上昇していることをRT-PCRで確認した。現在、これらにカルシウムチャネルに対する阻害薬（アムロジピン、ベラパミル）を選択し、癌幹細胞特異的に増殖抑制効果を示すか否かを検証中である。
一方で、上部消化管癌におけるSodium iodide symporter (Gastric Cancer. 2019)、Anion exchanger 2 (Oncotarget. 2018)、Chloride intracellular channel 1 (Oncotarget. 2018)、Aquaporin 1 (Oncotarget. 2018)などのイオン輸送体・pH制御因子・水輸送体の機能解析・臨床病理学的意義を解明した。

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

当初の研究計画のうち、ヒト胃癌細胞株を用いた癌幹細胞の作製と、癌幹細胞特異的に発現するイオン輸送体の同定の基礎実験は、ほぼ終了している。また、消化器癌における種々のイオン輸送体・pH制御因子の機能解析も進展しており、研究成果は既に国内外の学会で発表し、英文雑誌にも投稿・掲載されている。現在、胃癌幹細胞株において高発現するCACNA2D1、CACNB4などの電位依存性カルシウムチャネルに対する阻害薬、アムロジピン、ベラパミルの抗癌幹細胞効果をin vitro、in vivo実験系で検証している。また、胃癌幹細胞株において高発現する他のイオン輸送体に対する阻害薬を選択し、癌幹細胞特異的な増殖抑制効果の解析も進行しており、研究目的・研究計画はおおむね順調に進展していると考える。

今後の研究の推進方策

次年度以降は、ターゲットとして選択したCa2+, K+, Cl- channelなどの種々のイオン輸送体阻害剤の、癌幹細胞特異的な増殖抑制効果をさらに検証するとともに、癌幹細胞内イオン濃度変化を介する細胞周期・アポトーシス制御機構の解明を試みる。また、ヒト胃癌組織における癌幹細胞マーカーの発現解析と、イオン輸送体発現との相関性を解析する。更に、in vivoにおける、阻害剤・RNA干渉を用いたイオン輸送体制御による皮下腫瘍成長抑制効果について検証するとともに、各条件の皮下腫瘍から癌幹細胞を抽出し、self-renewal capacityを解析する予定である。

研究成果

• [雑誌論文] Functional analysis and clinical significance of sodium iodide symporter expression in gastric cancer (2018)
  • 著者名/発表者名: Shiozaki Atsushi、Ariyoshi Yosuke、Iitaka Daisuke、Kosuga Toshiyuki、Shimizu Hiroki、Kudou Michihiro、Konishi Tomoki、Shoda Katsutoshi、Arita Tomohiro、Konishi Hirotaka、Komatsu Shuhei、Kubota Takeshi、Fujiwara Hitoshi、Okamoto Kazuma、Kishimoto Mitsuo、Konishi Eiichi、Marunaka Yoshinori、Ichikawa Daisuke、Otsuji Eigo
  • 雑誌名: Gastric Cancer 巻: 22 ページ: 473～485
  • DOI: 10.1007/s10120-018-0874-2
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anion exchanger 2 suppresses cellular movement and has prognostic significance in esophageal squamous cell carcinoma (2018)
  • 著者名/発表者名: Shiozaki A, Hikami S, Ichikawa D, Kosuga T, Shimizu H, Kudou M, Yamazato Y, Kobayashi T, Shoda K, Arita T, Konishi H, Komatsu S, Kubota T, Fujiwara H, Okamoto K, Kishimoto M, Konishi E, Marunaka Y, Otsuji E
  • 雑誌名: Oncotarget 巻: 9 ページ: 25993～26006
  • DOI: 10.18632/oncotarget.25417
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Aquaporin 1 suppresses apoptosis and affects prognosis in esophageal squamous cell carcinoma (2018)
  • 著者名/発表者名: Yamazato Yuzo、Shiozaki Atsushi、Ichikawa Daisuke、Kosuga Toshiyuki、Shoda Katsutoshi、Arita Tomohiro、Konishi Hirotaka、Komatsu Shuhei、Kubota Takeshi、Fujiwara Hitoshi、Okamoto Kazuma、Kishimoto Mitsuo、Konishi Eiichi、Marunaka Yoshinori、Otsuji Eigo
  • 雑誌名: Oncotarget 巻: 9 ページ: 29957～29974
  • DOI: 10.18632/oncotarget.25722
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Chloride intracellular channel 1 as a switch among tumor behaviors in human esophageal squamous cell carcinoma (2018)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi Toshiyuki、Shiozaki Atsushi、Nako Yoshito、Ichikawa Daisuke、Kosuga Toshiyuki、Shoda Katsutoshi、Arita Tomohiro、Konishi Hirotaka、Komatsu Shuhei、Kubota Takeshi、Fujiwara Hitoshi、Okamoto Kazuma、Kishimoto Mitsuo、Konishi Eiichi、Marunaka Yoshinori、Otsuji Eigo
  • 雑誌名: Oncotarget 巻: 9 ページ: 23237～23252
  • DOI: 10.18632/oncotarget.25296
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Comparison of Feeding Jejunostomy via Gastric Tube Versus Jejunum After Esophageal Cancer Surgery (2018)
  • 著者名/発表者名: KONISHI TOMOKI、SHIOZAKI ATSUSHI、FUJIWARA HITOSHI、KONISHI HIROTAKA、TAKEMOTO KENICHI、KUDOU MICHIHIRO、SHODA KATSUTOSHI、ARITA TOMOHIRO、KOSUGA TOSHIYUKI、MORIMURA RYO、MURAYAMA YASUTOSHI、KURIU YOSHIAKI、IKOMA HISASHI、KUBOTA TAKESHI、NAKANISHI MASAYOSHI、OKAMOTO KAZUMA、OTSUJI EIGO
  • 雑誌名: Anticancer Research 巻: 38 ページ: 4941～4945
  • DOI: 10.21873/anticanres.12811
  • 査読あり
• [雑誌論文] Relationship Between Postoperative CRP and Prognosis in Thoracic Esophageal Squamous Cell Carcinoma (2018)
  • 著者名/発表者名: KATSURAHARA KEITA、SHIOZAKI ATSUSHI、FUJIWARA HITOSHI、KONISHI HIROTAKA、KUDOU MICHIHIRO、SHODA KATSUTOSHI、ARITA TOMOHIRO、KOSUGA TOSHIYUKI、MORIMURA RYO、MURAYAMA YASUTOSHI、KURIU YOSHIAKI、IKOMA HISASHI、KUBOTA TAKESHI、NAKANISHI MASAYOSHI、OKAMOTO KAZUMA、OTSUJI EIGO
  • 雑誌名: Anticancer Research 巻: 38 ページ: 6513～6518
  • DOI: 10.21873/anticanres.13016
  • 査読あり
• [雑誌論文] Glutathione S‐transferase Pi 1 is a valuable predictor for cancer drug resistance in esophageal squamous cell carcinoma (2018)
  • 著者名/発表者名: Ogino Shinpei、Konishi Hirotaka、Ichikawa Daisuke、Matsubara Daiki、Shoda Katsutoshi、Arita Tomohiro、Kosuga Toshiyuki、Komatsu Shuhei、Shiozaki Atsushi、Okamoto Kazuma、Kishimoto Mitsuo、Otsuji Eigo
  • 雑誌名: Cancer Science 巻: 110 ページ: 795～804
  • DOI: 10.1111/cas.13896
  • 査読あり
• [雑誌論文] Detection of fusion gene in cell-free DNA of a gastric synovial sarcoma (2018)
  • 著者名/発表者名: Ogino Shinpei、Konishi Hirotaka、Ichikawa Daisuke、Hamada Junichi、Shoda Katsutoshi、Arita Tomohiro、Komatsu Shuhei、Shiozaki Atsushi、Okamoto Kazuma、Yamazaki Sanae、Yasukawa Satoru、Konishi Eiichi、Otsuji Eigo
  • 雑誌名: World Journal of Gastroenterology 巻: 24 ページ: 949～956
  • DOI: 10.3748/wjg.v24.i8.949
  • 査読あり
• [雑誌論文] 直腸転移をともなう進行胆?癌に対して化学療法が奏効し拡大胆?摘出術を施行し得た1例 (2018)
  • 著者名/発表者名: 井上 博之、當麻 敦史、渡邉 信之、伊藤 博士、落合 登志哉、大辻 英吾
  • 雑誌名: 日本消化器病学会雑誌 巻: 115 ページ: 905～913
  • DOI: 10.11405/nisshoshi.115.905
  • 査読あり
• [雑誌論文] 超高齢者小腸結核穿孔の1例 (2018)
  • 著者名/発表者名: 満田 雅人, 渡邉 信之, 伊藤 博士, 當麻 敦史, 真崎 武, 落合 登志哉, 大辻 英吾
  • 雑誌名: 京都府立医科大学雑誌 巻: 128 ページ: 19～25
  • 査読あり
• [雑誌論文] 急性虫垂炎で発症した小児虫垂カルチノイドの1例 (2018)
  • 著者名/発表者名: 満田 雅人, 渡邉 信之, 伊藤 博士, 當麻 敦史, 真崎 武, 落合 登志哉, 大辻 英吾
  • 雑誌名: 京都府立医科大学雑誌 巻: 127 ページ: 679～684
  • 査読あり
• [学会発表] 食道癌幹細胞特異的に発現するion channelの同定と新規標的治療への応用 (2018)
  • 著者名/発表者名: 塩﨑敦, 工藤道弘, 藤原斉, 小西博貴, 庄田勝俊, 有田智洋, 小菅敏幸, 森村玲, 村山康利, 栗生宜明, 生駒久視, 窪田健, 中西正芳, 岡本和真, 大辻英吾
  • 学会等名: JDDW2018（第16回日本消化器外科学会大会）
• [学会発表] 食道扁平上皮癌におけるAnion exchanger 2の細胞遊走能制御機構の解明 (2018)
  • 著者名/発表者名: 塩﨑敦、樋上翔一郎、小菅敏幸、工藤道弘、有田智洋、小西博貴、森村玲、村山康利、栗生宜明、生駒久視、窪田健、中西正芳、藤原斉、岡本和真、大辻英吾
  • 学会等名: 第56回日本癌治療学会学術集会
• [学会発表] 食道癌幹細胞に高発現する TRPV2 を標的とした新たな治療方法の開発 (2018)
  • 著者名/発表者名: 葛原啓太、塩﨑敦、工藤道弘、庄田勝俊、有田智洋、小菅敏幸、小西博貴、森村玲、村山康利、栗生宜明、生駒久視、窪田健、中西正芳、藤原斉、岡本和真、大辻英吾
  • 学会等名: 第118回日本外科学会定期学術集会
• [学会発表] 食道扁平上皮癌における Na+/K+-ATPase の発現意義 (2018)
  • 著者名/発表者名: 松本順久、塩﨑敦、小林利行、小菅敏幸、庄田勝俊、有田智洋、小西博貴、森村玲、村山康利、栗生宜明、生駒久視、窪田健、中西正芳、藤原斉、岡本和真、岸本光夫、大辻英吾
  • 学会等名: 第118回日本外科学会定期学術集会
• [学会発表] 食道扁平上皮癌における Aquaporin 1 の発現機能 (2018)
  • 著者名/発表者名: 山里有三、塩﨑敦、庄田勝俊、有田智洋、小菅敏幸、小西博貴、森村玲、村山康利、栗生宜明、生駒久視、窪田健、中西正芳、藤原斉、岡本和真、岸本光夫、大辻英吾
  • 学会等名: 第118回日本外科学会定期学術集会
• [学会発表] 食道扁平上皮癌における CLIC1 の発現意義と機能解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 小林利行、塩﨑敦、名幸義人、小菅敏幸、庄田勝俊、有田智洋、小西博貴、森村玲、村山康利、栗生宜明、生駒久視、窪田健、中西正芳、藤原斉、岡本和真、岸本光夫、大辻英吾
  • 学会等名: 第118回日本外科学会定期学術集会
• [学会発表] 食道癌における Leucine-Rich Repeat-Containing protein 8A（LRRC8A）発現の臨床的意義について (2018)
  • 著者名/発表者名: 小西智規、塩﨑敦、工藤道弘、庄田勝俊、有田智洋、小菅敏幸、小西博貴、森村玲、村山康利、栗生宜明、生駒久視、窪田健、中西正芳、藤原斉、岡本和真、大辻英吾
  • 学会等名: 第118回日本外科学会定期学術集会
• [学会発表] 胃癌細胞における低温刺激がもたらすRegulatory Volume Decrease (RVD) への影響． (2018)
  • 著者名/発表者名: 満田雅人、塩﨑敦、山里有三、小菅敏幸、庄田勝俊、小西博貴、窪田健、藤原斉、岡本和真、大辻英吾．
  • 学会等名: 第73回日本消化器外科学会総会
• [学会発表] Functional analysis and prognostic value of sodium iodide symporter (NIS) in gastric cancer (2018)
  • 著者名/発表者名: Atsushi Shiozaki, Yosuke Ariyoshi, Toshiyuki Kosuga, Michihiro Kudou, Katsutoshi Shoda, Tomohiro Arita, Hirotaka Konishi, Shuhei Komatsu, Takeshi Kubota, Hitoshi Fujiwara, Kazuma Okamoto, Yoshinori Marunaka, Eigo Otsuji
  • 学会等名: 第77回日本癌学会学術総会