ホウ素中性子捕捉療法を用いた類上皮肉腫に対する新規治療方法の開発

2020 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 19K09599
• 研究機関: 神戸大学
• 研究代表者: 藤本 卓也 神戸大学, 医学研究科, 医学研究員 (00397811)
• 研究分担者: 鈴木 実 京都大学, 複合原子力科学研究所, 教授 (00319724) ; 河本 旭哉 神戸大学, 医学研究科, 特命講師 (30420558) ; 安藤 徹 神戸学院大学, 薬学部, 助教 (50639226)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: 類上皮肉腫 / 近位型 / ホウ素中性子捕捉療法 / BPA / L型アミノ酸トランスポーター１ / VA-ES-BJ細胞株 / HS-ES-1細胞株 / BNCT

研究実績の概要

類上皮肉腫(ES)は、1000万人あたり2-3人に発症する極めて稀な悪性軟部腫瘍である。主に四肢に発生する”遠位型”と体幹部に発生する”近位型”に分類される。一般的な抗がん剤および放射線治療は効果なく手術による全切除が治療の基本となる。特に近位型は、遠位型と比較して侵襲性の強い腫瘍であり、体幹部発生では、切除が困難なことが多く治療に難渋する。この様にESに対しては、常に新たな治療法の開発が求められている。本研究は、ESの臨床経験例において腫瘍細胞がL型アミノ酸トランスポーター１(LAT1)を発現した事実をもとに新規治療法の開発を目指している。近年、腫瘍細胞に選択的にホウ素製剤（BPA)を取り込ませ、熱中性子線照射により腫瘍細胞内のみに核分裂反応を発生させることで腫瘍細胞を選択的に死滅させるホウ素中性子捕捉療法（BNCT）についての研究が進んでいる、このBPAは、腫瘍細胞膜に特異的に発現するLAT1を介して腫瘍細胞内に取り込まれることが判明している。つまり、ESでのLAT1発現は、BNCTによる治療の可能性を示唆する。そこで、ヒト由来近位型ES細胞株（HS-ES-1）を用いてLAT1蛋白の発現と、そのセルブロックから組織標本を作製して免疫組織化学により腫瘍細胞膜でのLAT1の発現を確認した。そして、BNCTによる治療効果判定には、担がん動物モデルを用いた検討が必要であるため、HS-ES-1株担がん動物モデルの作成を試みたが作成できなかった。そこで、新たにヒトES由来の細胞株VA-ES-BJを用いて担がん動物モデルを作成したところ、皮下に充実性腫瘍を形成させることが可能となった。さらに組織検査では、腫瘍細胞膜でのLAT1の強い発現を認めた。現在、同動物モデルを用いて、BPAの体内動態につき検討中である。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

当初は、唯一の近位型類上皮肉腫の細胞株であるHS-ES-1株を用いて培養および担がん動物モデルの作成を試みた。然しながら細胞増殖能が非常に低く、サイトカイン等を用いて動物モデルの作成を目指すも作成は出来なかった。そこで、同細胞株のセルブロックを作成し、組織検査を施行したところ、類上皮肉腫特有の組織像と腫瘍細胞膜にLAT1の強い発現を認め、ホウ素中性子捕捉療法(BNCT)による抗腫瘍効果が期待できる結果が得られた。しかし、BNCTによる治療効果の判定には、担がん動物モデルを用いた照射実験が必要となる。昨今、類上皮肉腫に対する新たな分子標的製剤としてタゼメトスタットが期待されている。そこで、タゼメトスタットの開発根拠となったヒト由来の類上皮肉腫細胞株であるVA-ES-BJ細胞株を用いて検討することとした。すると、同細胞株の担がん動物モデル作成が可能となり、その組織検討にてもLAT1を強く発現することが判明した。現在、この動物モデルを用いて、BNCT施行のためのホウ素製剤（BPA)の体内動態について検討中である。本来ならば、2020年度にHS-ES-1細胞株の動物モデルを作成しBNCTの評価を行う予定であったが、細胞株変更による動物モデル作成が遅れたこと、また、本研究は多施設共同研究であるため、COVID19蔓延による施設訪問が制限されたことにより、研究の進行が遅れた。然しながら、新たに作成した動物モデルでの強いLAT1発現の確認は、今後のBNCTによる効果が期待できる結果であり、進捗状況を”Slightly Delayed”とした。

今後の研究の推進方策

新たな類上皮肉腫細胞株”VA-ES-BJ”を用いることで、腫瘍細胞に強いLAT１発現を認める担がん動物モデルの作成に成功した。次の段階として、同動物モデルを用いて、ホウ素中性子捕捉療法(BNCT)に使用するホウ素製剤（BPA)を用いて、その体内動態（具体的には、動物モデルにBPAを投与し、腫瘍細胞にどれだけ選択的にホウ素が集積するか、経時的に検討すること）を解析する。そして、その解析結果を元に、京都大学複合原子力科学研究所にて、BNCTを施行しBNCTによる類上皮肉腫に対する抗腫瘍効果を明らかにする。

次年度使用額が生じた理由

令和2年度は、ホウ素中性子捕捉療法(BNCT)の国際学会(ICNCT19)が、同年度の9月にスペインで開催され参加し成果発表を行う予定であった。然しながら、同国でのCOVID19の蔓延によりICNCT19の開催は中止延期となった。同国際学会への参加費、および渡航費、宿泊費を使用しなかったため、次年度使用額が生じた。令和3年度も、COVID19の変異株が蔓延しており、同学会に参加できるかどうか不明であるが、オンライン形式で学会が運営されれば参加して成果発表を行う予定である。そのための費用として使用する予定であるが、さらに、余剰金が生じた場合は、論文の作成および投稿費用等に使用する。

研究成果

• [雑誌論文] BNCT for primary synovial sarcoma (2021)
  • 著者名/発表者名: Fujimoto T, Suzuki M, Kuratsu S, Fujita I, Morishita M, Sudo T, Sakuma T, Nakamatsu Y, Sakurai Y, Takata T, Tamari Y, Tanaka H, Masunaga SI, Kinashi Y, Kondo N, Sakakibara S, Igaki H, Andoh T, Sakamoto S, Kawamoto T, Watabe T, Hara H, Fukase N, Kawakami Y, Matsumoto T, Akisue T, Ono K, Ichikawa H, Kuroda R, Hirose T
  • 雑誌名: Applied Radiation and Isotopes 巻: 169 ページ: -
  • DOI: 10.1016/j.apradiso.2020.109407
  • 査読あり
• [雑誌論文] Boron neutron capture therapy for clear cell sarcoma (2020)
  • 著者名/発表者名: Fujimoto T, Suzuki M, Sudo T, Fujita I, Sakuma T, Sakurai Y, Hirose T, Morishita M, Takata T, Tamari Y, Tanaka H, Andoh T, Kawamoto T, Hara H, Fukase N, Kawakami Y, Shigemoto R, Matsumoto T, Ichikawa H, Ono K, Kuroda R, Akisue T
  • 雑誌名: Applied Radiation and Isotopes 巻: 166 ページ: -
  • DOI: 10.1016/j.apradiso.2020.109324
  • 査読あり
• [雑誌論文] Preclinical study of boron neutron capture therapy for bone metastasis using human breast cancer cell lines (2020)
  • 著者名/発表者名: Andoh Tooru、Fujimoto Takuya、Satani Ryoichi、Suzuki Minoru、Wada Keijiro、Sudo Tamotsu、Sakurai Yoshinori、Tanaka Hiroki、Takata Takushi、Ichikawa Hideki
  • 雑誌名: Applied Radiation and Isotopes 巻: 165 ページ: -
  • DOI: 10.1016/j.apradiso.2020.109257
  • 査読あり
• [雑誌論文] Current status and potential of neutron capture therapy as a new treatment option for malignant soft tissue tumors (2020)
  • 著者名/発表者名: Andoh Tooru、Ichikawa Hideki、Fujimoto Takuya、Suzuki Minoru
  • 雑誌名: Drug Delivery System 巻: 35 ページ: 137～145
  • DOI: 10.2745/dds.35.137
  • 国際共著
• [学会発表] 明細胞肉腫に対するBNCT適応に向けてのトランスレーショナル・リサーチ (2021)
  • 著者名/発表者名: 藤本卓也
  • 学会等名: 京都大学複合原子力科学研究所 獣医学BNCT推進プロジェクト
  • 招待講演
• [学会発表] Application of BNCT to the Treatment of Clear Cell Sarcoma (2020)
  • 著者名/発表者名: Takuya Fujimoto
  • 学会等名: 2020 Taiwan-Japan BNCT International Conference
  • 国際学会 / 招待講演