骨肉腫幹細胞モデルにおけるmiR-34aの役割と治療ターゲットの可能性の解析

2019 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 18K09058
• 研究機関: 金沢大学
• 研究代表者: 武内 章彦 金沢大学, 附属病院, 助教 (70512218)
• 研究分担者: 山本 靖彦 金沢大学, 医学系, 教授 (20313637)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: 骨肉腫 / がん幹細胞 / 糖化蛋白受容体

研究実績の概要

本研究では、ヒト骨肉腫細胞にRAGEを強制発現させることによってmiR-34aの発現が低下し、その結果、SOX2、NANOG、MYCなどのがん幹細胞に関わるとされる分子の発現が亢進し、がん幹細胞様の性質を獲得するという分子機構を明らかにすることを目的とする。平成30年度はHOS-RAGE細胞株にmiR-34aを強制発現させること（HOS-RAGE+miR-34a）により、対照コントロール処理に比し、スフェロイドの形成能が有意に低下し、がん遺伝子c-MYCの発現も低下していることを確認した。
2019年度は以下の解析を行った。
1．Wntの発現について：HOS-RAGE細胞株において、幹細胞の増殖能・未分化性に関わるWnt遺伝子ファミリーの発現をreal-time PCR法を用いてHOS-mock細胞株と比較すると、HOS-RAGE細胞株で有意に高いことが明らかとなった。
2．Wntのスフェロイド形成への影響：Wntのアンタゴニストを培地中に添加すると、HOS-RAGE細胞株のスフェロイドの形成能が阻害され、さらに、Wnt siRNAで処置しても同様にスフェロイドの形成能が阻害された。
3．細胞周期の解析：Millipore社のMuse Cell cycle analyzerを用いて解析すると、HOS-RAGE細胞株では、HOS-mock細胞株に対して、S期の細胞割合が低下し、G2/M期の細胞割合が高かった。
4．手術検体腫瘍組織におけるmiR-34aの発現の解析：In-situ-hybridizationによる腫瘍組織におけるmiR-34aの安定した陽性像を得るために、陽性コントロールを用いて染色条件を調整中である。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

2019年度に、超免疫不全マウス（NOD.Cg-Prkdc scid Il2 tm1Wji/SzJ）へのHOS-RAGE細胞株移植実験と手術検体を用いたmiR-34aの発現解析（in-situ-hybridization）に着手したが、前者のマウスへの移植実験においては、腫瘍形成が認められず、また、後者のmiR-34aの発現解析では、染色条件の確定に時間がかかっている。そのためやや遅れていると判断した。しかし、mi-R-34aの下流のシグナルであるWntに関して新たな知見がえられつつあり研究を引き続き発展させていく予定である。

今後の研究の推進方策

2020年度は、HOS-RAGE細胞株において、miR-34aの阻害、あるいはWntの阻害によって、細胞のフェノタイプが変化するかを解析する。さらに、2019年度の継続で、手術検体腫瘍組織における miR-34a の発現を in-situ hybridization で解析し、RAGE発現の関連と臨床経過との相関を解析する。また、HOS-RAGE細胞株を超免疫不全マウス（NOD.Cg-Prkdc scid Il2 tm1Wji/SzJ）に移植部位を再検討して移植し、腫瘍形成・転移能を評価する。

次年度使用額が生じた理由

miR-34aの発現の解析を、染色条件の探索のみおこなったため経費の余剰が生じた。次年度に手術検体の染色を行うため試薬などで使用する予定である。

研究成果

• [雑誌論文] Glycogen synthase kinase 3β as a potential therapeutic target in synovial sarcoma and fibrosarcoma (2019)
  • 著者名/発表者名: Abe Kensaku、Yamamoto Norio、Domoto Takahiro、Bolidong Dilireba、Hayashi Katsuhiro、Takeuchi Akihiko、Miwa Shinji、Igarashi Kentaro、Inatani Hiroyuki、Aoki Yu、Higuchi Takashi、Taniguchi Yuta、Yonezawa Hirotaka、Araki Yoshihiro、Aiba Hisaki、Minamoto Toshinari、Tsuchiya Hiroyuki
  • 雑誌名: Cancer Science 巻: 111 ページ: 429～440
  • DOI: 10.1111/cas.14271
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Joint-preservation surgery for pediatric osteosarcoma of the knee joint. (2019)
  • 著者名/発表者名: Takeuchi A, Yamamoto N, Hayashi K, Matsubara H, Miwa S, Igarashi K, Tsuchiya H.
  • 雑誌名: Cancer Metastasis Rev 巻: 38 ページ: 709-722
  • DOI: 10.1007/s10555-019-09835-z
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anti-tumor Effects of Cyclolinopeptide on Giant-cell Tumor of the Bone (2019)
  • 著者名/発表者名: TANIGUCHI YUTA、YAMAMOTO NORIO、HAYASHI KATSUHIRO、TAKEUCHI AKIHIKO、MIWA SHINJI、IGARASHI KENTARO、HIGUCHI TAKASHI、ABE KENSAKU、YONEZAWA HIROTAKA、ARAKI YOSHIHIRO、MORINAGA SEI、KAMEI JUNZO、NUGROHO ALFARIUS EKO、KANEDA TOSHIO、MORITA HIROSHI、TSUCHIYA HIROYUKI
  • 雑誌名: Anticancer Research 巻: 39 ページ: 6145～6153
  • DOI: 10.21873/anticanres.13822
  • 査読あり
• [雑誌論文] A retrospective study of antibacterial iodine-coated implants for postoperative infection (2019)
  • 著者名/発表者名: Shirai Toshiharu、Tsuchiya Hiroyuki、Terauchi Ryu、Tsuchida Shinji、Mizoshiri Naoki、Mori Yuki、Takeuchi Akihiko、Hayashi Katsuhiro、Yamamoto Norio、Ikoma Kazuya、Kubo Toshikazu
  • 雑誌名: Medicine 巻: 98 ページ: e17932～e17932
  • DOI: 10.1097/MD.0000000000017932
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Surgical Treatment of Localized-Type Tenosynovial Giant Cell Tumors of Large Joints (2019)
  • 著者名/発表者名: Mastboom M.J.L.、Staals E.L.、Verspoor F.G.M.、Rueten-Budde A.J.、Stacchiotti S.、Palmerini E.、Schaap G.R.、Jutte P.C.、Aston W.、Leithner A.、Dammerer D.、Takeuchi A.、Thio Q.、Niu X.、Wunder J.S.、van de Sande M.A.J.
  • 雑誌名: The Journal of Bone and Joint Surgery 巻: 101 ページ: 1309～1318
  • DOI: 10.2106/JBJS.18.01147
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Surgical treatment of chondroblastoma using extended intralesional curettage with phenol as a local adjuvant (2019)
  • 著者名/発表者名: Zekry Karem M、Yamamoto Norio、Hayashi Katsuhiro、Takeuchi Akihiko、Araki Yoshihiro、Alkhooly Ali Zein AA、Abd-Elfattah Ahmed Saleh、Fouly Ezzat H、Elsaid Ahmed Nady Saleh、Tsuchiya Hiroyuki
  • 雑誌名: Journal of Orthopaedic Surgery 巻: 27 ページ: 1~3
  • DOI: 10.1177/2309499019861031
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] C-arm cone-beam computed tomography-guided minimally invasive open excision of an osteoid osteoma undetectable on fluoroscopy: A case report (2019)
  • 著者名/発表者名: Higuchi Takashi、Yamamoto Norio、Hayashi Katsuhiro、Takeuchi Akihiko、Abe Kensaku、Taniguchi Yuta、Araki Yoshihiro、Tsuchiya Hiroyuki
  • 雑誌名: International Journal of Surgery Case Reports 巻: 61 ページ: 14～19
  • DOI: 10.1016/j.ijscr.2019.06.062
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Surgical outcomes of patients with diffuse-type tenosynovial giant-cell tumours: an international, retrospective, cohort study (2019)
  • 著者名/発表者名: Mastboom MJL, Staals EL, Verspoor FGM, Rueten-Budde AJ, Stacchiotti S, Palmerini E, Schaap GR, Jutte PC, Aston W, Leithner A, Dammerer D, Takeuchi A, Thio Q, Niu X, Wunder JS, van de Sande MAJ; Tenosynovial Giant Cell Tumors (TGCT) Study Group.
  • 雑誌名: The Lancet Oncology 巻: 20 ページ: 877～886
  • DOI: 10.1016/S1470-2045(19)30100-7
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Successful treatment of pathologic femoral shaft fracture associated with large arteriovenous malformations using a 3-dimensional external fixator and teriparatide: a case report (2019)
  • 著者名/発表者名: Takeuchi Akihiko、Matsubara Hidenori、Yamamoto Norio、Hayashi Katsuhiro、Miwa Shinji、Igarashi Kentaro、Inatani Hiroyuki、Tsuchiya Hiroyuki
  • 雑誌名: BMC Surgery 巻: 19 ページ: 35
  • DOI: 10.1186/s12893-019-0498-4
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Determining Patient Satisfaction and Treatment Desires in Patients With Musculoskeletal Sarcoma of the Knee After Joint-preservation Surgery Using a Questionnaire Survey (2019)
  • 著者名/発表者名: ABE KENSAKU、YAMAMOTO NORIO、HAYASHI KATSUHIRO、TAKEUCHI AKIHIKO、KATO SATOSHI、MIWA SHINJI、IGARASHI KENTARO、INATANI HIROYUKI、AOKI YU、HIGUCHI TAKASHI、TANIGUCHI YUTA、TSUCHIYA HIROYUKI
  • 雑誌名: Anticancer Research 巻: 39 ページ: 1965～1969
  • DOI: 10.21873/anticanres.13307
  • 査読あり
• [雑誌論文] Satisfaction After Joint-preservation Surgery in Patients With Musculoskeletal Knee Sarcoma Based on Various Scores (2019)
  • 著者名/発表者名: ABE KENSAKU、YAMAMOTO NORIO、HAYASHI KATSUHIRO、TAKEUCHI AKIHIKO、KATO SATOSHI、MIWA SHINJI、IGARASHI KENTARO、INATANI HIROYUKI、AOKI YU、HIGUCHI TAKASHI、TANIGUCHI YUTA、TSUCHIYA HIROYUKI
  • 雑誌名: Anticancer Research 巻: 39 ページ: 1959～1964
  • DOI: 10.21873/anticanres.13306
  • 査読あり
• [雑誌論文] Morphologic Changes After Denosumab Therapy in Patients with Giant Cell Tumor of the Spine: Report of Four Cases and a Review of the Literature (2019)
  • 著者名/発表者名: Yonezawa Noritaka、Murakami Hideki、Demura Satoru、Kato Satoshi、Yoshioka Katsuhito、Takeuchi Akihiko、Shinmura Kazuya、Yokogawa Noriaki、Shimizu Takaki、Oku Norihiro、Kitagawa Ryo、Handa Makoto、Tsuchiya Hiroyuki
  • 雑誌名: World Neurosurgery 巻: 127 ページ: 38～46
  • DOI: 10.1016/j.wneu.2019.03.185
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reconstruction of intercalary bone defect after resection of malignant bone tumor (2019)
  • 著者名/発表者名: Zekry Karem M、Yamamoto Norio、Hayashi Katsuhiro、Takeuchi Akihiko、Alkhooly Ali Zein AA、Abd-Elfattah Ahmed Saleh、Elsaid Ahmed Nady Saleh、Ahmed Adel Refaat、Tsuchiya Hiroyuki
  • 雑誌名: Journal of Orthopaedic Surgery 巻: 27 ページ: 1~9
  • DOI: 10.1177/2309499019832970
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Randomized placebo-controlled double-blind phase II study of zaltoprofen for patients with diffuse-type and unresectable localized tenosynovial giant cell tumors: a study protocol (2019)
  • 著者名/発表者名: Takeuchi Akihiko、Nomura Akihiro、Yamamoto Norio、Hayashi Katsuhiro、Igarashi Kentaro、Tandai Susumu、Kawai Akira、Matsumine Akihiko、Miwa Shinji、Nishida Yoshihiro、Nakamura Tomoki、Terauchi Ryu、Hoshi Manabu、Kunisada Toshiyuki、Endo Makoto、Yoshimura Kenichi、Murayama Toshinori、Tsuchiya Hiroyuki
  • 雑誌名: BMC Musculoskeletal Disorders 巻: 20 ページ: 68
  • DOI: 10.1186/s12891-019-2453-z
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Current and Emerging Targets in Immunotherapy for Osteosarcoma (2019)
  • 著者名/発表者名: Miwa Shinji、Shirai Toshiharu、Yamamoto Norio、Hayashi Katsuhiro、Takeuchi Akihiko、Igarashi Kentaro、Tsuchiya Hiroyuki
  • 雑誌名: Journal of Oncology 巻: 2019 ページ: 1～8
  • DOI: 10.1155/2019/7035045
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Risk factors for surgical site infection after malignant bone tumor resection and reconstruction (2019)
  • 著者名/発表者名: Miwa Shinji、Shirai Toshiharu、Yamamoto Norio、Hayashi Katsuhiro、Takeuchi Akihiko、Tada Kaoru、Kajino Yoshitomo、Higuchi Takashi、Abe Kensaku、Aiba Hisaki、Taniguchi Yuta、Tsuchiya Hiroyuki
  • 雑誌名: BMC Cancer 巻: 19 ページ: 33
  • DOI: 10.1186/s12885-019-5270-8
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Therapeutic Targets for Bone and Soft-Tissue Sarcomas (2019)
  • 著者名/発表者名: Miwa Shinji、Yamamoto Norio、Hayashi Katsuhiro、Takeuchi Akihiko、Igarashi Kentaro、Tsuchiya Hiroyuki
  • 雑誌名: International Journal of Molecular Sciences 巻: 20 ページ: 170～170
  • DOI: 10.3390/ijms20010170
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Does the residual epiphysis grow after epiphyseal-preservation surgery for childhood osteosarcoma around the knee joint? (2019)
  • 著者名/発表者名: Takeuchi A, Yamamoto N, Hayashi K, Matsubara H, Miwa S, Igarashi K, Taniguchi Y, Araki Y, Yonezawa H, Tsuchiya H
  • 学会等名: Annual Meeting of the American Academy of Orthopedic Surgeons (AAOS)
  • 国際学会
• [学会発表] Novel treatment of Zaltoprofen for diffuse-type tenosynovial giant cell tumor arising in knee and ankle joint: a pilot study (2019)
  • 著者名/発表者名: Takeuchi A, Yamamoto N, Hayashi K, Matsubara H, Miwa S, Igarashi K, Taniguchi Y, Yonezawa H, Araki Y, Morinaga S, Tsuchiya H
  • 学会等名: 32th Annual Meeting of the European Musculo Skeletal Oncology Society (EMSOS)
  • 国際学会
• [学会発表] Residual epiphysis growth after epiphyseal-preservation surgery for childhood osteosarcoma around the knee joint. (2019)
  • 著者名/発表者名: Takeuchi A, Yamamoto N, Hayashi K, Matsubara H, Miwa S, Igarashi K, Taniguchi Y, Yonezawa H, Araki Y, Morinaga S, Tsuchiya H
  • 学会等名: 32th Annual Meeting of the European Musculo Skeletal Oncology Society (EMSOS)
  • 国際学会
• [学会発表] Ultrasonography-guided surgery for impalpable and ill-defined malignant soft tissue tumor (2019)
  • 著者名/発表者名: Takeuchi A, Yamamoto N, Hayashi K, Matsubara H, Miwa S, Igarashi K, Taniguchi Y, Yonezawa H, Araki Y, Morinaga S, Tsuchiya H
  • 学会等名: 32th Annual Meeting of the European Musculo Skeletal Oncology Society (EMSOS)
  • 国際学会
• [学会発表] Mid- to long-term clinical outcome of tumor-devitalized frozen autografts for segmental defect of long bones after tumor excision (2019)
  • 著者名/発表者名: Takeuchi A, Yamamoto N, Hayashi K, Matsubara H, Miwa S, Igarashi K, Taniguchi Y, Yonezawa H, Araki Y, Morinaga S, Tsuchiya H
  • 学会等名: 20th International Society of Limb Salvage General Meeting （ISOLS）
  • 国際学会
• [学会発表] Intraoperative ultrasonography-guided surgery for impalpable and ill-defined malignant soft tissue tumor (2019)
  • 著者名/発表者名: Takeuchi A, Yamamoto N, Hayashi K, Matsubara H, Miwa S, Igarashi K, Taniguchi Y, Yonezawa H, Araki Y, Morinaga S, Tsuchiya H
  • 学会等名: 20th International Society of Limb Salvage General Meeting （ISOLS）
  • 国際学会
• [学会発表] Factor analysis associated with local recurrence and limb function of 105 patients with diffuse-type tenosynovial giant cell tumor: A multinational study of an Asian population (2019)
  • 著者名/発表者名: Takeuchi A, Niu X, Chen WM, Nakamura T, Nathan SS, Ueda T, Iwata S, Kawai A, Kang YK, Asavamongkolkul A, Wang EHM, Singh VA, Shirai T, Tsuchiya H
  • 学会等名: 20th International Society of Limb Salvage General Meeting （ISOLS）
  • 国際学会
• [学会発表] Novel treatment of Zaltoprofen for diffuse-type tenosynovial giant cell tumor: a pilot study (2019)
  • 著者名/発表者名: Takeuchi A, Yamamoto N, Hayashi K, Matsubara H, Miwa S, Igarashi K, Taniguchi Y, Yonezawa H, Araki Y, Morinaga S, Tsuchiya H
  • 学会等名: Annual Meeting of the Connective Tissue Oncology Society (CTOS)
  • 国際学会
• [学会発表] Factor analysis associated with local recurrence and limb function of 105 patients with diffuse-type tenosynovial giant cell tumor: A multinational study of an Asian population (2019)
  • 著者名/発表者名: Takeuchi A, Niu X, Chen WM, Nakamura T, Nathan SS, Ueda T, Iwata S, Kawai A, Kang YK, Asavamongkolkul A, Wang EHM, Singh VA, Shirai T, Tsuchiya H
  • 学会等名: Annual Meeting of the Connective Tissue Oncology Society (CTOS)
  • 国際学会
• [学会発表] 当科における肘関節周囲の悪性軟部腫瘍の治療成績 (2019)
  • 著者名/発表者名: 武内章彦，山本憲男，林 克洋，三輪真嗣，五十嵐健太郎，谷口裕太，米澤宏隆，荒木 麗博，土屋弘行
  • 学会等名: 第31回日本肘関節学会学術集会
• [学会発表] 当科における肘関節周囲に発生した悪性軟部腫瘍の治療成績 (2019)
  • 著者名/発表者名: 武内章彦，山本憲男，林 克洋，多田 薫，三輪真嗣，五十嵐健太郎，土屋弘行
  • 学会等名: 第132回中部日本整形外科災害外科学会・学術集会
• [学会発表] 多骨性線維性骨異形成に対する手術療法の治療成績 (2019)
  • 著者名/発表者名: 武内章彦，山本憲男，加畑多文，林 克洋，三輪真嗣，楫野良知，五十嵐健太郎，谷口裕太，米澤宏隆，荒木 麗博，森永 整，土屋弘行
  • 学会等名: 第92回日本整形外科学会学術集会
• [学会発表] 悪性軟部腫瘍切除術における術中エコーガイド下切除の治療成績 (2019)
  • 著者名/発表者名: 武内章彦，山本憲男，林 克洋，三輪真嗣，五十嵐健太郎，谷口裕太，米澤宏隆，荒木 麗博，土屋弘行
  • 学会等名: 第52回日本整形外科学会 骨・軟部腫瘍学術集会