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2022 年度 実施状況報告書

食道癌の免疫放射線療法におけるcGAS-STING経路を介した腫瘍微小環境の制御

研究課題

研究課題/領域番号 22K08779
研究機関福島県立医科大学

研究代表者

中嶋 正太郎  福島県立医科大学, 医学部, 准教授 (50723417)

研究分担者 河野 浩二  福島県立医科大学, 医学部, 教授 (40283204)
三村 耕作  福島県立医科大学, 医学部, 准教授 (90568031)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
キーワード食道扁平上皮癌 / cGAS-STING / I型インターフェロン / CD8+T細胞 / CD163+M2-TAM
研究実績の概要

本研究では、放射線照射が誘導する腫瘍微小環境に対するcGAS-STING経路の役割を食道扁平上皮癌(ESCC)患者の手術摘出標本及び複数のESCC公開データセットを用いて解析し、さらにESCC細胞株を用いたin vitroの実験系により検討する。
本年度は、ESCC細胞株を用いて放射線照射時に腫瘍細胞が産生するI型インターフェロン(IFN)、CXCL10、CCL5、CSF-1、IL-34の発現に対するcGAS-STINGの影響に関し検討を行った。実験で使用した6種類のESCC細胞株のうち3株はcGAS-STING発現ESCC細胞株、1株はcGAS低発現ESCC細胞株、2株はSTING低発現ESCC細胞株であった。これらの細胞株に対し放射線照射(8 Gy×3)を実施したところ、cGAS-STINGを共に発現する細胞株ではSTINGの下流の因子であるinterferon regulatory factor 3 (IRF3)のリン酸化やI型IFNであるIFNB1の有意な発現誘導が観察された。一方、cGASあるいはSTINGを発現しないESCC細胞株では放射線照射を行った際にIRF3のリン酸化やIFNB1の発現誘導はほとんど見られなかった。そこでcGAS-STINGを発現するESCC細胞株に対しsiRNAを用いてcGAS, STING発現を抑制したところ、同様に放射線照射に対しIRF3のリン酸化やIFNB1およびCXCL10, CCL5の遺伝子発現誘導が有意に抑制されたことから、ESCC細胞株におけるcGAS-STINGの発現が放射線照射によるI型IFN応答の誘導やT細胞の遊走に関与するケモカインの産生に重要であることが明らかとなった。
またマクロファージの分化や極性に影響を及ぼす因子としてCSF-1およびIL-34が知られているが、ESCC細胞に放射線照射を実施した際に、これらの因子の発現誘導が見られるか否か、またcGAS-STING発現の影響について検討を行った。大変興味深いことに、放射線照射によりIL34のみ高い発現誘導が見られ、放射線照射によるIL34の発現誘導はcGASやSTINGを抑制することで有意に減弱することが明らかとなった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

申請書の研究計画に基づき、ESCC細胞株を用いて放射線照射が誘導する種々のサイトカイン、ケモカイン産生誘導に対してcGAS-STING経路が及ぼす影響に関して解析することができている。

今後の研究の推進方策

次年度の研究では、放射線治療を受けたESCC患者の腫瘍組織を用いて免疫組織化学染色を実施し、腫瘍細胞内cGAS-STING経路がCD8+T細胞の浸潤に及ぼす影響について検討を行う予定である。

次年度使用額が生じた理由

本年度の研究では、申請者が所属する研究室で共通した試薬、抗体、キット、消耗品などを活用することができたため、新規の物品購入費が生じにくかった等の理由により、次年度使用額が生じた。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (5件) 学会発表 (1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] M2 tumor-associated macrophages resist to oxidative stress through heme oxygenase-1 in the colorectal cancer tumor microenvironment2023

    • 著者名/発表者名
      Ito Misato、Mimura Kosaku、Nakajima Shotaro、Okayama Hirokazu、Saito Katsuharu、Nakajima Takahiro、Kikuchi Tomohiro、Onozawa Hisashi、Fujita Shotaro、Sakamoto Wataru、Saito Motonobu、Momma Tomoyuki、Saze Zenichiro、Kono Koji
    • 雑誌名

      Cancer Immunology, Immunotherapy

      巻: Online ahead of print ページ: Online

    • DOI

      10.1007/s00262-023-03406-6

  • [雑誌論文] ARID1A deficiency is targetable by AKT inhibitors in HER2-negative gastric cancer2023

    • 著者名/発表者名
      Sato Takahiro、Saito Motonobu、Nakajima Shotaro、Saito Katsuharu、Katagata Masanori、Fukai Satoshi、Okayama Hirokazu、Sakamoto Wataru、Saze Zenichiro、Momma Tomoyuki、Mimura Kosaku、Kono Koji
    • 雑誌名

      Gastric Cancer

      巻: 26 ページ: 379~392

    • DOI

      10.1007/s10120-023-01373-6

  • [雑誌論文] Radiation-Induced Remodeling of the Tumor Microenvironment Through Tumor Cell-Intrinsic Expression of cGAS-STING in Esophageal Squamous Cell Carcinoma2023

    • 著者名/発表者名
      Nakajima Shotaro、Mimura Kosaku、Kaneta Akinao、Saito Katsuharu、Katagata Masanori、Okayama Hirokazu、Saito Motonobu、Saze Zenichiro、Watanabe Yohei、Hanayama Hiroyuki、Tada Takeshi、Sakamoto Wataru、Momma Tomoyuki、Ohira Hiromasa、Kono Koji
    • 雑誌名

      International Journal of Radiation Oncology*Biology*Physics

      巻: 115 ページ: 957~971

    • DOI

      10.1016/j.ijrobp.2022.10.028

  • [雑誌論文] Role of the cGAS-STING pathway in regulating the tumor-immune microenvironment in dMMR/MSI colorectal cancer2022

    • 著者名/発表者名
      Kaneta Akinao、Nakajima Shotaro、Okayama Hirokazu、Matsumoto Takuro、Saito Katsuharu、Kikuchi Tomohiro、Endo Eisei、Ito Misato、Mimura Kosaku、Kanke Yasuyuki、Saito Motonobu、Saze Zenichiro、Fujita Shotaro、Sakamoto Wataru、Onozawa Hisashi、Momma Tomoyuki、Ohki Shinji、Kono Koji
    • 雑誌名

      Cancer Immunology, Immunotherapy

      巻: 71 ページ: 2765~2776

    • DOI

      10.1007/s00262-022-03200-w

  • [雑誌論文] Immune escape mechanism behind resistance to anti-PD-1 therapy in gastrointestinal tract metastasis in malignant melanoma patients with multiple metastases2022

    • 著者名/発表者名
      Ito Misato、Mimura Kosaku、Nakajima Shotaro、Saito Katsuharu、Min Aung Kyi Thar、Okayama Hirokazu、Saito Motonobu、Momma Tomoyuki、Saze Zenichiro、Ohtsuka Mikio、Yamamoto Toshiyuki、Kono Koji
    • 雑誌名

      Cancer Immunology, Immunotherapy

      巻: 71 ページ: 2293~2300

    • DOI

      10.1007/s00262-022-03154-z

  • [学会発表] 放射線治療による腫瘍細胞内 cGAS-STING経路を介した食道扁平上皮癌微小環境リモデリング機構の解明2022

    • 著者名/発表者名
      中嶋正太郎、三村耕作、金田晃尚、佐藤孝洋、片方雅紀、岡山洋和、齋藤元伸、坂本渉、楡井東、菊池智宏、多田武志、花山寛之、渡辺洋平、佐瀬善一郎、門馬智之、河野浩二
    • 学会等名
      第35回日本バイオセラピィ学会学術集会総会
  • [図書] 分子細胞免疫学 原著第10版2022

    • 著者名/発表者名
      Abul K. Abbas、Andrew H. Lichtman、Shiv Pillai、中尾篤人
    • 総ページ数
      650
    • 出版者
      エルゼビア・ジャパン
    • ISBN
      4860346769

URL: 

公開日: 2023-12-25  

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