骨肉腫幹細胞モデルと微小環境のクロストークの解明とそれらを標的にした治療戦略

2021 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 21K09317
• 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): 2021-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: 骨肉腫 / がん幹細胞 / 微小環境 / エクソソーム

研究実績の概要

本研究では、これまでの解析で見出したRAGEによって誘導される骨肉腫幹細胞モデルで、miR34aとWnt-5aが幹細胞の形質に重要である点から、骨肉腫幹細胞モデルがコントロール細胞と比べて、微小環境を形成する細胞に対しても、miR-34aとWnt-5aに関連した作用を示し、さらに、骨肉腫細胞と微小環境のネットワークに重要なエクソソームも存在するという仮説を立てた。そこで骨肉腫幹細胞の微小環境に対する作用、miR34aとWnt5aの微小環境に与える影響をin-vitroで解析し、さらにマウス骨肉腫細胞を免疫保持マウスに移植し、微小環境を標的とした治療薬（免疫チェックポイント阻害薬、マルチキナーゼ阻害薬）と合成miR34aやWnt5a阻害薬を併用することで、がん幹細胞と微小環境を標的とした治療効果を解析し新たな治療戦略創出へと繋げることを目的としている。
2021年度は以下の解析を行った。
1. マウス骨肉腫高転移株であるLM8でRAGEが発現していることを遺伝子発現解析（RT-PCR）にて確認した。
2. LM8にRAGE遺伝子とmockを導入し、増殖能、スフェロイド形成能とmigration assayで、mockよりもそれぞれ高いことを確認した。
3. 腫瘍組織（手術検体）におけるmiR-34aの発現の解析をIn-situ-hybridizationで行い、原発巣よりも転移巣で発現が低下している可能性が示された。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

2021年度に、骨肉腫幹細胞とmockのエクソソームの網羅的解析を計画していたが、高転移株のLM8に加えて、親株のDunn骨肉腫細胞株にRAGE遺伝子を導入して、それを含めて解析する予定としたため実施しなかった。また、コロナ禍の影響で試薬の納入に時間を要したことも影響した。LM8にはRAGE遺伝子を導入したが、Dunnには導入中である。2022年度に予定している。また、微小環境を形成する細胞との共培養も上記のために2022年度に行う予定とした。

今後の研究の推進方策

2022年度は、LM8-RAGE細胞株とDunn-RAGE細胞株を用いて、vitroでは,miR-34a, Wnt5aの発現解析、エクソソームの網羅的解析、微小環境を形成する細胞との共培養解析を行い、マウスに移植し腫瘍形成・転移能を評価する。

次年度使用額が生じた理由

骨肉腫高転移株のLM8と親株のDunn細胞株にRAGE遺伝子の導入に時間を要しており、エクソソームの網羅的解析やマウスへの移植実験を次年度に行うこととしたため。

研究成果

• [雑誌論文] Pretreatment Neutrophil Count and Platelet-lymphocyte Ratio as Predictors of Metastasis in Patients With Osteosarcoma (2022)
  • 著者名/発表者名: ARAKI YOSHIHIRO、YAMAMOTO NORIO、HAYASHI KATSUHIRO、TAKEUCHI AKIHIKO、MIWA SHINJI、IGARASHI KENTARO、HIGUCHI TAKASHI、ABE KENSAKU、TANIGUCHI YUTA、YONEZAWA HIROTAKA、MORINAGA SEI、ASANO YOHEI、TSUCHIYA HIROYUKI
  • 雑誌名: Anticancer Research 巻: 42 ページ: 1081～1089
  • DOI: 10.21873/anticanres.15570
  • 査読あり
• [雑誌論文] Monostotic Fibrous Dysplasia in the Femur Strongly Expressing RANKL With Concomitant Osteoporotic Vertebral Compression Fracture: A Case Report (2022)
  • 著者名/発表者名: AZURIN EDELYN S.、YAMAMOTO NORIO、HAYASHI KATSUHIRO、TAKEUCHI AKIHIKO、MIWA SHINJI、IGARASHI KENTARO、HIGUCHI TAKASHI、YONEZAWA HIROTAKA、MORINAGA SEI、ASANO YOHEI、SAITO SHIRO、TSUCHIYA HIROYUKI
  • 雑誌名: Cancer Diagnosis & Prognosis 巻: 2 ページ: 93～100
  • DOI: 10.21873/cdp.10082
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A scoring system combining clinical, radiological, and histopathological examinations for differential diagnosis between lipoma and atypical lipomatous tumor/well-differentiated liposarcoma (2022)
  • 著者名/発表者名: Asano Yohei、Miwa Shinji、Yamamoto Norio、Hayashi Katsuhiro、Takeuchi Akihiko、Igarashi Kentaro、Yonezawa Hirotaka、Araki Yoshihiro、Morinaga Sei、Nojima Takayuki、Ikeda Hiroko、Tsuchiya Hiroyuki
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 12 ページ: 237
  • DOI: 10.1038/s41598-021-04004-1
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Therapeutic Targets and Emerging Treatments in Advanced Chondrosarcoma (2022)
  • 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: 23 ページ: 1096～1096
  • DOI: 10.3390/ijms23031096
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Primary total knee arthroplasty assisted by computed tomography-free navigation for secondary knee osteoarthritis following massive calcium phosphate cement packing for distal femoral giant-cell bone tumor treatment: a case report. (2022)
  • 著者名/発表者名: Takeuchi A, Yamamoto N, Ohmori T, Hayashi K, Miwa S, Igarashi K, Higuchi T, Abe K, Yonezawa H, Morinaga S, Araki Y, Asano Y, Saito S, Tsuchiya H.
  • 雑誌名: BMC Musculoskelet Disord. 巻: 23 ページ: 170
  • DOI: 10.1186/s12891-022-05131-0
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Impact of Tumor Growth Speed of Primary Lesions on the Clinical Outcomes of Appendicular Skeletal Metastases (2021)
  • 著者名/発表者名: ASANO YOHEI、YAMAMOTO NORIO、HAYASHI KATSUHIRO、TAKEUCHI AKIHIKO、MIWA SHINJI、IGARASHI KENTARO、YONEZAWA HIROTAKA、ARAKI YOSHIHIRO、MORINAGA SEI、SAITO SHIRO、NOJIMA TAKAYUKI、TSUCHIYA HIROYUKI
  • 雑誌名: Anticancer Research 巻: 42 ページ: 229～236
  • DOI: 10.21873/anticanres.15477
  • 査読あり
• [雑誌論文] Clinical characteristics of patients with undergoing unplanned excisions of malignant soft tissue tumors (2021)
  • 著者名/発表者名: Morinaga Sei、Miwa Shinji、Yamamoto Norio、Hayashi Katsuhiro、Takeuchi Akihiko、Igarashi Kentaro、Tada Kaoru、Langit Mickhael B、Yonezawa Hirotaka、Araki Yoshihiro、Asano Yohei、Tsuchiya Hiroyuki
  • 雑誌名: Journal of Orthopaedic Surgery 巻: 29 ページ: 1-12
  • DOI: 10.1177/23094990211057597
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A Radiological Scoring System for Differentiation between Enchondroma and Chondrosarcoma (2021)
  • 著者名/発表者名: Miwa Shinji、Yamamoto Norio、Hayashi Katsuhiro、Takeuchi Akihiko、Igarashi Kentaro、Tada Kaoru、Yonezawa Hirotaka、Morinaga Sei、Araki Yoshihiro、Asano Yohei、Saito Shiro、Okuda Miho、Taki Junichi、Ikeda Hiroko、Nojima Takayuki、Tsuchiya Hiroyuki
  • 雑誌名: Cancers 巻: 13 ページ: 3558～3558
  • DOI: 10.3390/cancers13143558
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Efficacy of perioperative chemotherapy for synovial sarcoma: a retrospective analysis of a Nationwide database in Japan (2021)
  • 著者名/発表者名: Xu Gang、Aiba Hisaki、Yamamoto Norio、Hayashi Katsuhiro、Takeuchi Akihiko、Miwa Shinji、Higuchi Takashi、Abe Kensaku、Taniguchi Yuta、Araki Yoshihiro、Saito Shiro、Yoshimura Kenichi、Murakami Hideki、Tsuchiya Hiroyuki、Kawai Akira
  • 雑誌名: BMC Cancer 巻: 21 ページ: 773
  • DOI: 10.1186/s12885-021-08485-1
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Delayed Initiation of Treatment Is Associated With Metastasis of Malignant Bone Tumor (2021)
  • 著者名/発表者名: ARAKI YOSHIHIRO、YAMAMOTO NORIO、HAYASHI KATSUHIRO、TAKEUCHI AKIHIKO、MIWA SHINJI、IGARASHI KENTARO、HIGUCHI TAKASHI、ABE KENSAKU、TANIGUCHI YUTA、YONEZAWA HIROTAKA、MORINAGA SEI、ASANO YOHEI、TSUCHIYA HIROYUKI
  • 雑誌名: Anticancer Research 巻: 41 ページ: 2993～2999
  • DOI: 10.21873/anticanres.15081
  • 査読あり
• [雑誌論文] Osteosarcoma-Derived Small Extracellular Vesicles Enhance Tumor Metastasis and Suppress Osteoclastogenesis by miR-146a-5p (2021)
  • 著者名/発表者名: Araki Yoshihiro、Aiba Hisaki、Yoshida Takeshi、Yamamoto Norio、Hayashi Katsuhiro、Takeuchi Akihiko、Miwa Shinji、Igarashi Kentaro、Nguyen Tuan D.、Ishii Kiyo-aki、Nojima Takayuki、Takahashi Satoru、Murakami Hideki、Tsuchiya Hiroyuki、Hanayama Rikinari
  • 雑誌名: Frontiers in Oncology 巻: 11 ページ: 667109
  • DOI: 10.3389/fonc.2021.667109
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Associations of PD-L1, PD-L2, and HLA class I expression with responses to immunotherapy in patients with advanced sarcoma: post hoc analysis of a phase 1/2 trial (2021)
  • 著者名/発表者名: Miwa S.、Nojima T.、Alomesen A. A.、Ikeda H.、Yamamoto N.、Nishida H.、Hayashi K.、Takeuchi A.、Igarashi K.、Higuchi T.、Yonezawa H.、Araki Y.、Morinaga S.、Asano Y.、Tsuchiya H.
  • 雑誌名: Clinical and Translational Oncology 巻: 23 ページ: 1620～1629
  • DOI: 10.1007/s12094-021-02559-z
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Over 7-years follow-up of tumor-devitalized frozen autografts of long bones for the patients with malignant bone tumors (2021)
  • 著者名/発表者名: Akihiko Takeuchi, Norio Yamamoto, Katsuhiro Hayashi, Shinji Miwa, Kentaro Igarashi, Yuta Taniguchi, Yoshihiro Araki, Hirotaka Yonezawa, Sei Morinaga, Hiroyuki Tsuchiya
  • 学会等名: The 13th Asia Pacific Musculoskeletal Tumor Society Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Randomized placebo-contorolled double blind phase II study of zaltoprofen for patient with diffuse-type and unresectable localized tenosynovial giant cell tumors (2021)
  • 著者名/発表者名: Akihiko Takeuchi,Makoto Endo, Akira Kawai, Yoshihiro Nishida, Ryu Terauchi, Akihiko Matsumine, Hisaki Aiba, Tomoki Nakamura, Susumu Tandai, Toshifumi Ozaki, Manabu Hoshi, Kenichi Yoshimura, Akihiro Nomura,Toshinori Murayama, Hiroyuki Tsuchiya
  • 学会等名: The Connective Tissue Oncology Society Annual Meeting
  • 国際学会