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2018 年度 実施状況報告書

腫瘍内微小環境リプログラミングによる新規治療法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K08717
研究機関東京女子医科大学

研究代表者

北原 秀治  東京女子医科大学, 医学部, 講師 (40510235)

研究分担者 鈴木 康弘  東北大学, 加齢医学研究所, 助教 (60332277)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード腫瘍微小環境 / 腫瘍血管 / 免疫細胞 / 慢性炎症 / 消化器癌
研究実績の概要

本計画の研究は、腫瘍細胞の増殖、転移の鍵を握る微小循環系(血管、リンパ管)を含む腫瘍微 小環境の変化の過程を、腫瘍モデルマウス(同所移植マウス、自然発症モデルマウス、ヒト手術検体移植マウス)、ヒト病理検体を用いて追跡し、形態と機能の両側面から解析することにより、その腫瘍の特徴を理解するとともに、腫瘍内に正常な微小環境(血管、リンパ管の正常化)を再構築させ、「腫瘍微小環境のリプログラミング」を起こす事で、腫瘍の増殖を制御するための新しい抗脈管療法や、免疫療法を含めたより効果的なコンビネーション療法、そして発癌の予防薬の開発への応用を目指す。今年度は、本計画の前段階研究として、血管新生因子であるVasohibin2をノックダウンした腫瘍細胞の作成に成功し、以下に示す研究成果を得た。第一に, 使用した腫瘍細胞各種からVasohibin2が発現していることが確認できた。第二に、このVasohibin2の抑制が、IL-6ファミリーなどの慢性炎症に関連する因子を抑えることがわかった。これらの結果に以前の研究結果を加えると、今後、Vasohibin2を制御することは、腫瘍血管を正常化し、その影響で正常化した微小環境が腫瘍増殖の抑制するのではないかと仮説が立てられた。現在予定通り、その他の微小環境系のノックアウトマウスに腫瘍細胞を移植し、その微小環境変化を追跡中である。また、同時にヒト病理検体を用いて、腫瘍微小環境を指標とした新しい分類を開発中であり、最終年度にはそれぞれの結果を合わせる予定である。

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

予定通り、概ね順調に進展している。計画にあるノックアウトマウスの使用が少し遅れているが、現在繁殖に成功し、今後使用可能となっている。

今後の研究の推進方策

腫瘍血管正常化を通じた微小環境正常化は、生体内に何をもたらすのか、宿主免疫力は回復するのか?を中心に今後は進めていく方針である。腫瘍血管は、形態的な異常をはじめ、血流の不均一や透過性の異常など、正常組織の血管とは形態と機能が大きく異なる。そのため、腫瘍内に低酸素状態を引き起こし、腫瘍優位な環境を作る事が知られている。化学療法においても、投与した薬剤が腫瘍の隅々まで行き渡らず、また、放射線療法も、その低酸素状態のために効果が不十分であるなど、腫瘍細胞を完全に根絶することは難しい。1993年より開発の始まった腫瘍血管内皮細胞をターゲットにした分子標的治療薬についても、「腫瘍血管を完全に破綻させる事は、完全な抗腫瘍には繋がらない」と報告されている。以降さらに、Rakesh Jain博士らによって、腫瘍血管は破綻させるのではなく、正常血管に近づけることで、ドラッグデリバリーシステムの改善などが得られ、抗腫瘍効果が得られるという腫瘍血管正常化という考えが提唱された。その後、この正常化が生体に様々なベネフィットを生み出すことがわかっており、本研究のモデルにおいても、血管と免疫細胞のインタラクションに注目をおいて進めていくことが望ましいと考えられる。

次年度使用額が生じた理由

今年度は共同研究先の研究費にて細胞作成ができたため、その分の研究費が次年度持ち越しとなった。しかし、次年度はRNAシークエンスなど、かなり金額がかかる研究が予想されるため、繰越により、より幅広い検査が可能となる予定である。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 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 2件) 学会発表 (2件) (うち招待講演 2件)

  • [国際共同研究] Harvard Medical School/Massachusetts General Hospital,(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      Harvard Medical School/Massachusetts General Hospital,
  • [雑誌論文] Lymph node metastases can invade local blood vessels, exit the node, and colonize distant organs in mice2018

    • 著者名/発表者名
      Pereira Ethel R.、Kedrin Dmitriy、Seano Giorgio、Gautier Olivia、Meijer Eelco F. J.、Jones Dennis、Chin Shan-Min、Kitahara Shuji、Bouta Echoe M.、Chang Jonathan、Beech Elizabeth、Jeong Han-Sin、Carroll Michael C.、Taghian Alphonse G.、Padera Timothy P.
    • 雑誌名

      Science

      巻: 359 ページ: 1403~1407

    • DOI

      10.1126/science.aal3622

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Morphological characterization of pulmonary microvascular disease in bronchopulmonary dysplasia caused by hyperoxia in newborn mice2018

    • 著者名/発表者名
      Nakanishi Hidehiko、Morikawa Shunichi、Kitahara Shuji、Yoshii Asuka、Uchiyama Atsushi、Kusuda Satoshi、Ezaki Taichi
    • 雑誌名

      Medical Molecular Morphology

      巻: 51 ページ: 166~175

    • DOI

      10.1007/s00795-018-0182-2

    • 査読あり
  • [雑誌論文] How immunotherapy and targeted therapy are changing gastrointestinal cancer treatment2018

    • 著者名/発表者名
      Shuji Kitahara, Yasuhiro Suzuki, Taichi Ezaki
    • 雑誌名

      Medical Research Archives

      巻: 6 ページ: 1-14

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Combined Angiotensin Receptor Blocker Losartan and the CXCR4 Inhibitor AMD3100 Increases the Efficacy of Radiotherapy in a Metastatic Osteosarcoma Mouse Model2018

    • 著者名/発表者名
      Li Sen、Li Wende、Leung Chi-Ho、Kitahara Shuji、Liu Yujiao、Klein Sebastian、Fukumura Dai、Gerweck Leo E、Loeffler Jay S、Jain Rakesh K、Duda Dan G、Huang Peigen
    • 雑誌名

      Journal of Cancer Science & Therapy

      巻: 10 ページ: 358-365

    • DOI

      10.4172/1948-5956.1000570

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 腫瘍内微小環境リプログラミングによる新規治療法の開発2019

    • 著者名/発表者名
      北原秀治
    • 学会等名
      消化器がんプロジェクト会議
    • 招待講演
  • [学会発表] がん微小環境における血管の役割(骨肉腫モデルを用いて)2018

    • 著者名/発表者名
      北原秀治
    • 学会等名
      第124回日本解剖学会総会シンポジウム
    • 招待講演

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公開日: 2019-12-27  

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