肝癌微小環境における腫瘍関連マクロファージを中心とした細胞間相互作用の解明

2023 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 22K08870
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 野田 剛広 大阪大学, 医学部附属病院, 講師 (50528594)
• 研究分担者: 小林 省吾 大阪大学, 大学院医学系研究科, 准教授 (30452436)
• 研究期間 (年度): 2022-04-01 – 2025-03-31
• キーワード: 肝細胞癌 / マクロファージ / 腫瘍血管内皮細胞

研究実績の概要

本研究の目的は、肝細胞癌において腫瘍関連マクロファージ（TAM）を中心とした腫瘍血管内皮細胞（TEC）や免疫細胞との分子メカニズムの解明、およびTAMの機能解析を行うことにより、肝細胞癌に対する新規治療標的の同定を行うことである。
昨年度において、肝細胞癌の全生存期間および無再発生存期間における単変量・多変量解析により、high TAM数及びhigh TEC数が独立予後不良因子であることを明らかにした。
当該年度においては、肝癌細胞株を用いてマウス皮下腫瘍からTEC、正常肝から正常血管内皮細胞(NEC)、マウス骨髄からM0マクロファージを単離し、実験系の確立を行った。次に、TEC及びNECの培養上清をM0マクロファージの培養液に添加し、M2マクロファージへの分化をフローサイトメトリーにて評価した。結果において、TECの培養上清の添加により、NECと比較してM0マクロファージからM2への分化が促進された。次に、肝癌細胞株とTECまたはNECを混合した細胞懸濁液を用いてマウス皮下腫瘍モデルを作成し、蛍光免疫組織染色(CD80、CD206、CD31)によりM2マクロファージと血管内皮細胞の数を比較検討した。TECを混合投与したマウス腫瘍は、NECを混合投与した腫瘍と比較して有意に腫瘍体積の増加を認めた。またTECを混合投与した腫瘍におけるM2マクロファージは有意に多く、M1マクロファージが少なかった。
以上より、研究の進捗としては、おおむね順調に推移している。

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

令和５年度の研究実施計画においては、①腫瘍関連マクロファージの機能解析、②臨床検体による解析を行う予定であった。１と２ともに終了し、腫瘍関連マクロファージの機能解析、および臨床検体による解析は終了している。腫瘍関連マクロファージは、切除検体による予後解析において、無再発生存期間および全生存期間の独立予後因子であった。さらには、マウス腫瘍モデルにより単離したマクロファージの分化誘導により、TECからのパラクライン効果によりM0マクロファージからM2マクロファージへの分化が認められた。TECからの培養上清を添加したマクロファージの、IL-10およびTGF-b1の発現は有意に増加を認め、CD206陽性細胞の割合の増加を認めた。
当該年度の研究結果により、TECから分泌された液性因子により、M0マクロファージからM2マクロファージへの分化誘導のメカニズムが想定された。
今後は、次世代シークエンスによる解析により、TECから分泌された分化誘導因子の同定を行っていく予定である。現在、大阪大学微生物病研究所との共同研究により、次世代シークエンスによる解析も完了しており、分化誘導因子の候補の絞り込みを行っている。よって研究の進捗としては予定通りに進んでいると考えられる。

今後の研究の推進方策

令和６年度は、これまでの研究成果を踏まえてさらに研究を深化させる予定である。次世代シークエンスによる解析により、本研究の目的である、肝細胞癌において腫瘍関連マクロファージを中心とした腫瘍血管内皮細胞(TEC)や免疫細胞との分子メカニズムの解明を行い、新規治療標的の同定を行っていく予定である。これまでの研究成果により、TECから分泌されるM2マクロファージへの分化誘導因子が治療標的となりうることが予想される。分化誘導因子の機能抑制あるいは発現抑制により、肝細胞癌の腫瘍増殖抑制効果の検討を行っている。新規治療標的としての意義やさらにはTAMの機能抑制効果などの免疫賦活メカニズムなどの機序の解明も行っていく予定である。
切除不能肝細胞癌に対しては、免疫チェックポイント阻害剤および血管新生抑制剤の併用療法が第一選択となっており、肝細胞癌に対する免疫治療の進歩は著しい。本研究により得られる知見ならびに、新規治療標的の同定といった研究成果は、肝細胞癌に対する治療体系の発展への波及効果は高いと考えらえる。今後の研究の発展のために、肝細胞癌における免疫治療の機序解明を重点として研究を進めていく。その都度得られた研究結果により、適宜方法等の修正を行っていく方針である。

次年度使用額が生じた理由

研究の進捗のため

研究成果

• [雑誌論文] KLK10 derived from tumor endothelial cells accelerates colon cancer cell proliferation and hematogenous liver metastasis formation. (2024)
  • 著者名/発表者名: Kazuya Kato, Takehiro Noda, Shogo Kobayashi, Kazuki Sasaki, Yoshifumi Iwagami,Daisaku Yamada, Yoshito Tomimaru, Hidenori Takahashi, Mamoru Uemura, Tadafumi Asaoka, Junzo Shimizu, Yuichiro Doki, Hidetoshi Eguchi
  • 雑誌名: Cancer Sci 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.1111/cas.16144.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Geriatric prognostic scoring system predicts survival after hepatectomy for elderly patients with liver cancer (2023)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Sakano, Takehiro Noda, Shogo Kobayashi, Hiroshi Akasaka, Kazuya Kato, Kazuki Sasaki, Yoshifumi Iwagami, Daisaku Yamada, Yoshito Tomimaru, Hidenori Takahashi, Tadafumi Asaoka, Junzo Shimizu, Hiromi Rakugi, Yuichiro Doki, Hidetoshi Eguchi
  • 雑誌名: Ann Gastroenterol Surg 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.1002/ags3.12762
  • 査読あり
• [学会発表] Interaction between tumor-associated macrophages and tumor endothelial cells in hepatocellular carcinoma. (2023)
  • 著者名/発表者名: 的羽大二朗、野田剛広、小林省吾、佐々木一樹、岩上佳史、山田大作、富丸慶人、高橋秀典、和田尚、土岐祐一郎、江口英利
  • 学会等名: 第82回日本癌学会学術総会
• [学会発表] 肝癌における腫瘍血管内皮細胞と微小環境内免疫細胞の相互作用 (2023)
  • 著者名/発表者名: 野田剛広、小林省吾、阪野佳弘、的羽大二朗、佐々木一樹、岩上佳史、山田大作、富丸慶人、高橋秀典、和田尚、土岐祐一郎、江口英利
  • 学会等名: 第82回日本癌学会学術総会