消化器癌の難治性メカニズムに基づいた先端的治療開発

2012 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 22249050
• 研究機関: 東京医科歯科大学
• 研究代表者: 田中 真二 東京医科歯科大学, 医歯(薬)学総合研究科, 准教授 (30253420)
• 研究分担者: 森 正樹 大阪大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (70190999)
• 研究期間 (年度): 2010-04-01 – 2013-03-31
• キーワード: 消化器癌 / 難治性癌 / プロテアソーム / 非対称性分裂 / 活性酸素 / 転移能 / マクロファージ / マイクロアレイ

研究概要

癌細胞の特徴として一般にプロテアソームが高活性状態にあるが、我々は難治性癌の中にプロテアソーム活性が極めて低下した少数の癌細胞集団が内在することを見出した。本研究では、プロテアソーム活性低下に伴い 緑色蛍光を発する可視化システムを構築し、肝細胞癌の手術臨床検体およびヒト肝癌培養細胞へ導入した。その結果、臨床検体および培養細胞において、肝癌細胞全体の約0.5％にプロテアソーム活性が低いGhigh分画の存在を確認した。Ghighの非対称性分裂によりGlowが生じること、GlowからはGhighが生じないこと、GhighはGlowに比べ細胞分裂が遅いことを確認した。FACSで分離した低酸素条件下の長期培養により、Ghigh 細胞比率は14日間で0.5%→28.0%へ上昇を認めた。疑似低酸素条件下ではGhigh肝癌細胞の対称性分裂が活発となりGhigh比率が6.51％に上昇し抗癌剤耐性を獲得すること、低酸素誘導因子阻害剤によって特異的に抑制されることが明らかとなった。
Ghigh細胞は活性酸素種(reactive oxygen species; ROS)の細胞内濃度が有意に低値であることを見出し、GhighROSlow細胞分画をソーティングして解析した。DNAマイクロアレイ解析により、GhighROSlow肝癌細胞で特徴的な遺伝子シグネチャーを持ち、特にケモカイン・ネットワークの亢進を検出した。ヒトマクロファージ細胞を用いた解析により、GhighROSlow肝癌細胞が高いマクロファージ遊走作用を呈することを証明した。GhighROSlow肝癌細胞はNOD-SCIDマウスにおいて高い腹腔転移能を示し、生体内でもマクロファージの集簇を認めた。さらに肝細胞癌の臨床検体における解析によって、GhighROSlow肝癌細胞の遺伝子シグネチャーが術後再発と極めて高い相関を示すことを明らかとした。

現在までの達成度 (区分)

理由

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Contrast-enhanced intraoperative ultrasonography for vascular imaging of hepatocellular carcinoma; clinical and biological significance. (2013)
  • 著者名/発表者名: Sato K, Tanaka S et al.
  • 雑誌名: Hepatology 巻: 57(4) ページ: 1436-1447
  • DOI: doi: 10.1002/hep.26122.
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Tumor-suppressive mir-497-195 cluster targets multiple cell-cycle regulators in hepatocellular carcinoma. (2013)
  • 著者名/発表者名: Furuta M, Tanaka S et al.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 8(3) ページ: e60155
  • 査読あり
• [雑誌論文] Contrast-enhanced intraoperative ultrasound for hepatocellular carcinoma: high sensitivity of diagnosis and therapeutic impact. (2013)
  • 著者名/発表者名: Mitsunori Y, Tanaka S et al.
  • 雑誌名: J Hepatobiliary Pancreat Sci 巻: 20(2) ページ: 234-42
  • DOI: doi: 10.1007/s00534-012-0507-9.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Upregulation of protein tyrosine phosphatase type IVA member 3 (PTP4A3/PRL-3) associated with tumor differentiation and a poor prognosis in human hepatocellular carcinoma. (2013)
  • 著者名/発表者名: Mayinuer A, Tanaka S et al.
  • 雑誌名: Annals of Surgical Oncology 巻: 20(1) ページ: 305-17
  • DOI: doi: 10.1245/s10434-012-2395-2.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Epigenetic silencing of miR-335 and its host gene MEST in hepatocellular carcinoma. (2013)
  • 著者名/発表者名: Dohi O, Tanaka S et al.
  • 雑誌名: Int J Oncol 巻: 42(2) ページ: 411-8
  • DOI: doi: 10.3892/ijo.2012.1724.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Alterations of the SWI/SNF chromatin remodeling subunit-BRG1 and BRM in hepatocellular carcinoma. (2013)
  • 著者名/発表者名: Endo M, Tanaka S et al.
  • 雑誌名: Liver Int 巻: 33(1) ページ: 105-17
  • DOI: doi: 10.1111/liv.12005.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Visualization of stem cell features in human hepatocellular carcinoma enlightened in vivo significance of tumor-host interaction and clinical implication. (2013)
  • 著者名/発表者名: Muramatsu S, Tanaka S et al.
  • 雑誌名: Hepatology 巻: in press
  • DOI: doi: 10.1002/hep.26345.
  • 査読あり
• [雑誌論文] A simple index to predict liver functional reserve after hepatectomy. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kudo A, Tanaka S et al.
  • 雑誌名: Hepatogastroenterology 巻: in press
  • 査読あり
• [雑誌論文] Up-regulation of dbpA mRNA in hepatocellular carcinoma associated with metabolic syndrome. (2013)
  • 著者名/発表者名: Obulhasim G, Tanaka S et al.
  • 雑誌名: Hepatology International 巻: in press
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mitochondrial metabolism in the noncancerous liver determine the occurrence of hepatocellular carcinoma: a prospective study. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kudo A, Tanaka S et al.
  • 雑誌名: J Gastroenterol 巻: in press
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of pathogenesis-related microRNAs in hepatocellular carcinoma by expression profiling. (2012)
  • 著者名/発表者名: Katayama Y, Maeda M, Miyaguchi K, Nemoto S,Yasen M, Tanaka S, Mizushima H, Fukuoka Y,Arii S, Tanaka H.
  • 雑誌名: Oncol Lett 巻: 4(4) ページ: 817-823
  • URL: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3506695/
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular targeted therapy. “New Perspectives in Hepatocellular Carcinoma” (2012)
  • 著者名/発表者名: Tanaka S, Arii S.
  • 雑誌名: Seminars in Oncology 巻: 39(6) ページ: 486-92
  • DOI: doi: 10.1053/j.seminoncol.2012.05.005.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of pancreatic cancer stem cells and selective toxicity of chemotherapeutic agents. (2012)
  • 著者名/発表者名: Adikrisna R, Tanaka S et al.
  • 雑誌名: Gastroenterology 巻: 143(1) ページ: 234-245
  • DOI: doi: 10.1053/j.gastro.2012.03.054.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Integrative array-based approach identifies MZB1 as a frequently methylated putative tumor-suppressor in hepatocellular carcinoma. (2012)
  • 著者名/発表者名: Matsumura S, Tanaka S et al.
  • 雑誌名: Clinical Cancer Research 巻: 18(13) ページ: 3541-3551
  • DOI: doi: 10.1158/1078-0432.CCR-11-1007.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multicellular tumor spheroid formation in duplex microcapsules for analysis of chemosensitivity. (2012)
  • 著者名/発表者名: Sakai S, Tanaka S et al.
  • 雑誌名: Cancer Science 巻: 103(3) ページ: 549-54
  • DOI: doi: 10.1111/j.1349-7006.2011.02187.x.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Villin 1 is a predictive factor for the recurrence of high serum AFP associated hepatocellular carcinoma after hepatectomy. (2012)
  • 著者名/発表者名: Xieraili M, Tanaka S et al.
  • 雑誌名: Cancer Science 巻: 103(8) ページ: 1493-501.
  • DOI: doi: 10.1111/j.1349-7006.2012.02315.x.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Decreased Mrp2 transport in severe macrovesicular fatty liver grafts. (2012)
  • 著者名/発表者名: Kudo A, Tanaka S et al.
  • 雑誌名: Journal of Surgical Research 巻: 178(2) ページ: 915-21
  • DOI: doi: 10.1016/j.jss.2012.04.057.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Prognoses of GEP-NETs with undetermined malignant potentials of their primary sites. (2012)
  • 著者名/発表者名: Kudo A, Tanaka S et al.
  • 雑誌名: Hepatogastroenterology 巻: 59 (118): ページ: 1682-6
  • DOI: doi: 10.5754/hge12275.
• [雑誌論文] The importance of clinical information in patients with gastroenteropancreatic neuroendocrine tumor. (2012)
  • 著者名/発表者名: Kudo A, Tanaka S et al.
  • 雑誌名: Hepatogastroenterology 巻: 59(120) ページ: 2450-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] DNA binding protein A expression and methylation status in hepatocellular carcinoma and the adjacent tissue. (2012)
  • 著者名/発表者名: Yasen M, Tanaka S et al.
  • 雑誌名: International Journal of Oncology 巻: 40(3) ページ: 789-97
  • DOI: doi: 10.3892/ijo.2011.1282.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Splenic artery ligation: a protection against hepatic ischemia/reperfusion injury in partially hepatectomized rats. (2012)
  • 著者名/発表者名: Irie T, Tanaka S et al.
  • 雑誌名: Hepatology Research 巻: 42(8) ページ: 819-27
  • DOI: doi: 10.1111/j.1872-034X.2012.00989.x.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fate of metastatic foci after chemotherapy and usefulness of contrast-enhanced intraoperative ultrasonography to detect minute hepatic lesions. (2012)
  • 著者名/発表者名: Uetake H, Tanaka S et al.
  • 雑誌名: J Hepatobiliary Pancreat Sci 巻: 19(5) ページ: 509-14
  • DOI: doi: 10.1007/s00534-012-0510-1.
  • 査読あり
• [学会発表] ワークショップ8「進行肝細胞癌の治療」 高度進行肝細胞癌に対する治療戦略 (2012)
  • 著者名/発表者名: 田中真二、他
  • 学会等名: 第74回日本臨床外科学会総会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20121201-20121201
• [学会発表] シンポジウム1「がん幹細胞の検出と生物学的意義」招待講演 がん幹細胞の生物学的特徴に基づいた根治的治療開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 田中真二、他
  • 学会等名: 第23回日本消化器癌発生学会総会
  • 発表場所: 徳島
  • 年月日: 20121115-20121115
  • 招待講演
• [学会発表] 膵癌幹細胞の可視化に基づいた根治的治療の開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 田中真二、他
  • 学会等名: 第50回日本癌治療学会学術集会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20121026-20121026
• [学会発表] シンポジウム10「肝発癌・進展機序研究に与える幹細胞学のインパクト」 幹細胞の機能的特性を基盤とした肝癌のニッチ解析と臨床的意義 (2012)
  • 著者名/発表者名: 田中真二、他
  • 学会等名: 第10回日本消化器外科学会大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 20121011-20121011
• [学会発表] シンポジウム1「分子標的治療の限界を超える新しい肝癌治療法の開発」 VEGF 非依存性メカニズムに基づいた肝癌分子標的治療の開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 田中真二、他
  • 学会等名: 第54回日本消化器病学会大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 20121010-20121010
• [学会発表] パネルディスカッション5「消化器癌と酸化ストレス」 多施設共同前向き研究による肝癌再発の解析と酸化ストレス・パスウェイの同定 (2012)
  • 著者名/発表者名: 田中真二、他
  • 学会等名: 第16回日本肝臓学会大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 20121010-20121010
• [学会発表] JCA-Mauvernay Award受賞講演 "Surgical oncology to develop novel targeted therapies for advanced digestive cancer" (2012)
  • 著者名/発表者名: Tanaka S.
  • 学会等名: 第71回日本癌学会総会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 20120921-20120921
  • 招待講演
• [学会発表] Symposia 4 "Molecular targeting to cancer stem cell/cancer initiating" Real-time imaging of pancreatic cancer stem cells to identify the selectively targeting therapy. (2012)
  • 著者名/発表者名: Tanaka S, et al.
  • 学会等名: 第71回日本癌学会総会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 20120919-20120919
• [学会発表] 基調シンポジウム『肝癌の分子病理学的個別化診断の現状と将来展望』 指定演題 切除標本を用いたバイオマーカー・分子標的の探索 (2012)
  • 著者名/発表者名: 田中真二、他
  • 学会等名: 第48回日本肝癌研究会
  • 発表場所: 金沢
  • 年月日: 20120720-20120720
  • 招待講演
• [学会発表] ワークショップ1「臨床応用に向かう消化器外科領域基礎研究」 多施設共同前向き研究による肝癌バイオマーカーの同定と応用展開 (2012)
  • 著者名/発表者名: 田中真二、他
  • 学会等名: 第67回日本消化器外科学会総会
  • 発表場所: 富山
  • 年月日: 20120719-20120719
• [学会発表] ワークショップ15「肝再生、幹細胞研究が臨床医学にもたらす可能性」 幹細胞特性の可視化に基づいたヒト肝癌細胞の解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 田中真二、他
  • 学会等名: 第48回日本肝臓学会総会
  • 発表場所: 金沢
  • 年月日: 20120607-20120607
• [学会発表] 肝切除・膵切除 debate: 開腹 vs 腹腔鏡 (肝） 開腹肝切除術と腹腔鏡下肝切除術の適応について (2012)
  • 著者名/発表者名: 田中真二、他
  • 学会等名: 第24回日本肝胆膵外科学会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 20120601-20120601
• [学会発表] ミニシンポジウム2「肝1肝癌」 肝細胞癌に対する系統的肝切除およびSurgical Marginの意義と術中造影超音波検査の有用性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 田中真二、他
  • 学会等名: 第24回日本肝胆膵外科学会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 20120530-20120530
• [学会発表] シンポジウム9「治療抵抗性固形癌の克服に向けた基礎研究」 指定演題 難治性消化器癌における幹細胞特性の可視化に基づいた治療開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 田中真二、他
  • 学会等名: 第112回日本外科学会定期学術集会
  • 発表場所: 幕張
  • 年月日: 20120413-20120413
  • 招待講演
• [産業財産権] Identification of cancer stem cells and selective toxicity of chemotherapeutic agents (2012)
  • 発明者名: 田中真二、有井滋樹
  • 権利者名: 田中真二、有井滋樹
  • 産業財産権番号: 特許、特願2012-227496
  • 出願年月日: 2012-10-12