細胞・細胞間の放射線応答を予測するエクソソーム由来miRNAの網羅的解析

2021 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 21K07642
• 研究機関: 神戸大学
• 研究代表者: 小林 加奈 神戸大学, 医学部附属病院, 助教 (70433282)
• 研究分担者: 佐々木 良平 神戸大学, 医学部附属病院, 教授 (30346267) ; 椋本 成俊 神戸大学, 医学部附属病院, 特命助教 (70634278) ; 清水 康之 神戸大学, 医学部附属病院, 特命技術員 (80824234) ; 岩下 和真 神戸大学, 医学部附属病院, 医員 (80850065)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: exosomes / microRNAs / liquid biopsy / radiation therapy

研究実績の概要

昨年度の目標は以下の3つであり、そのうち１と2は下記の学会報告、論文発表を行った。
1.ヒト膵がん細胞：MiyaPaca-2細胞を用いたNanosight を用いたエクソソームのサイズ分布、透過型電子顕微鏡（TEM）による形態観察2.ヒト膵がん細胞：MiyaPaca-2細胞を用いてエクソソームを標識し、蛍光顕微鏡で観察による隣接細胞への取込と、ROS産生、DNA障害の変化、放射線感受性評価する。3.ヒト大腸がん細胞株：HCT116は他の大腸がん細胞と比較して極めて肝転移の頻度が高いことが報告されているので、HT29、WiDr、HCT-15, HCC2998などとの比較の中で大腸がんの転移しやすさに関連するエクソソーム内のmiRNAのmiRNA Microarrayにて網羅的解析を実施する。【学会報告】① 同一腫瘍細胞間の放射線応答を制御するエクソソーム内マイクロRNAの網羅的解析、第58回日本放射線腫瘍学会生物部会学術大会2021年6月4日② エクソソーム内マイクロRNAを介した放射線応答制御に関する基礎的検討、第34回放射線腫瘍学会,2021年11月12日～2022年1月15日③放射線照射された腫瘍から放出されたエクソソームによる放射線増感効果, 2021年度 近畿がん診療推進ネットワーク「学術奨励賞選考会」,2022年3月4日
【論文発表】Ai Nakaoka, Kana Kobayashi, Mennaallah Hassan and Ryohei Sasaki, Exosomes in Cancer Diagnosis and Radiation Therapy, IntechOpen Book, 2021年12月21日掲載, Chapter: Extracellular Vesicles, DOI: 10.5772/intechopen.101684
行った。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

本年度中に3.ヒト大腸がん細胞株：HCT116は他の大腸がん細胞と比較して極めて肝転移の頻度が高いことが報告されているので、HT29、WiDr、HCT-15, HCC2998などとの比較の中で大腸がんの転移しやすさに関連するエクソソーム内のmiRNAのmiRNA Microarrayにて網羅的解析を実施する。を行う予定であったが、肝転移モデルがうまく作成できず、実験をすすめられなかった。

今後の研究の推進方策

昨年度進められなかった肝転移モデルの作成実験内容を精査してそこから得られる知見を再検討する。今年度の目標1.腫瘍由来エクソソームの血液内検出：マウスメラノーマ細胞BF-10をC57/BL6マウスの背部に移植した6週間後に血液を採取し、同じ週齢のコントロールマウスとの比較から、腫瘍由来エクソソームのmiRNA等の評価を実施する。
2.BF-10腫瘍モデルに対して複数の線量の放射線治療を実施し、1.と同様の採血を行いエクソソームの比較を行う。の2項目については予定通り進める。

次年度使用額が生じた理由

新型コロナウイルス感染症の流行の影響により、本来予定していた研究成果発表のための旅費の執行ができなかった。また同様の理由で、プラスチック製品などの輸入品の納入が滞り、予定していた消耗品の執行ができなかったため、予定していた予算執行ができませんでした。

研究成果

• [雑誌論文] Reactive oxygen species-inducing titanium peroxide nanoparticles as promising radiosensitizers for eliminating pancreatic cancer stem cells (2022)
  • 著者名/発表者名: Salah Mohammed、Akasaka Hiroaki、Shimizu Yasuyuki、Morita Kenta、Nishimura Yuya、Kubota Hikaru、Kawaguchi Hiroki、Sogawa Tomomi、Mukumoto Naritoshi、Ogino Chiaki、Sasaki Ryohei
  • 雑誌名: Journal of Experimental & Clinical Cancer Research 巻: 41 ページ: 146
  • DOI: 10.1186/s13046-022-02358-6
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Exosomes in Cancer Diagnosis and Radiation Therapy (2021)
  • 著者名/発表者名: Ai Nakaoka, Kana Kobayashi, Mennaallah Hassan and Ryohei Sasaki
  • 雑誌名: Intech open 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.5772/intechopen.101684
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Exosome-mediated radiosensitizing effect on neighboring cancer cells via increase in intracellular levels of reactive oxygen species (2021)
  • 著者名/発表者名: Nakaoka Ai、Nakahana Makiko、Inubushi Sachiko、Akasaka Hiroaki、Salah Mohammed、Fujita Yoshiko、Kubota Hikaru、Hassan Mennaallah、Nishikawa Ryo、Mukumoto Naritoshi、Ishihara Takeaki、Miyawaki Daisuke、Sasayama Takashi、Sasaki Ryohei
  • 雑誌名: Oncology Reports 巻: 45 ページ: 13
  • DOI: 10.3892/or.2021.7964
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] 同一腫瘍細胞間の放射線応答を制御するエクソソーム内マイクロRNAの網羅的解析 (2021)
  • 著者名/発表者名: 中岡 藍、仲波名 真希子、椋本 成俊、赤坂 浩亮、清水 康之、Mohammed Salah 、西川 遼、平野 駿太、石原 武明、宮脇 大輔、佐々木 良平
  • 学会等名: 第58回日本放射線腫瘍学会生物部会学術大会
• [学会発表] エクソソーム内マイクロRNAを介した放射線応答制御に関する基礎的検討 (2021)
  • 著者名/発表者名: 中岡藍、仲波名真希子、椋本成俊、赤坂浩亮、清水康之、Mohammed Salah、西川遼、平野駿太、石原武明、宮脇大輔、佐々木良平
  • 学会等名: 第34回 日本放射線腫瘍学会学術大会