蛍光イメージングを用いた骨軟部腫瘍の進展機序解明と治療戦略

2013 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 23390360
• 研究機関: 金沢大学
• 研究代表者: 土屋 弘行 金沢大学, 医学系, 教授 (40227434)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 癌 / 蛍光イメージング

研究概要

カフェインは細胞周期のチェックポイントを阻害することにより抗癌剤で処理した細胞のDNA修復を阻害し、アポトーシスを誘導すると考えられている。今回、我々は細胞周期によって緑と赤に色が変わるFucciを導入した細胞を用いて細胞周期を観察した。代表的な抗癌剤であるシスプラチンは細胞周期をS/G2/M期で停止させたが、カフェインはシスプラチンによる細胞周期の停止を抑制し、結果として細胞のアポトーシスを誘導した。カフェインと同様にカカオに含まれるメチルキサンチン誘導体としてテオブロミンがあげられる。今回、新規抗がん剤の増強剤として、テオブロミンの腫瘍細胞に対する作用についても検討した。U87-MG細胞において、テオブロミンはcAMP上昇、p38、JNKを活性化、Akt、mTOR、NFκBを不活性化させた。テオブロミンは濃度依存的にU87-MG細胞の増殖を抑制した。以上のことから、カフェインと同様にテオブロミンも抗腫瘍作用があることが分かった。
ヒト骨肉腫cell line 143B の、核にGFP・細胞質にRFPが発現した2色の蛍光を有する143B-dual、およびin vivoでの継代を繰り返すことで得られた転移能の異なるsub lineを使用し実験を行った。ELIZA法で各cell lineの培養液上清に分泌された線溶関連因子Plasminogen Activator Inhibitor-1（PAI-1）、urokinase-type plasminogen activator（u-PA）の濃度を測定し、転移能が上昇するにつれてPAI-1・u-PAの濃度が上昇していたことより、これらをブロックすることで転移の制御ができる可能性が考えられた。shRNAによるブロックより、中和抗体による方法が良いことが示唆された。

現在までの達成度 (区分)

理由

25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

25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] A novel method to apply osteogenic potential of adipose derived stem cells in orthopaedic surgery. (2014)
  • 著者名/発表者名: Fang X, Murakami H, Demura S, Hayashi K, Matsubara H, Kato S, Yoshioka K, Inoue K, Ota T, Shinmura K, Tsuchiya H.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 9 ページ: e88874
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0088874
• [雑誌論文] Theobromine, the Primary Methylxanthine Found in Theobroma cacao, Prevents Malignant Glioblastoma Proliferation by Negatively Regulating Phosphodiesterase-4, Extracellular Signal-regulated Kinase, Akt/mammalian Target of Rapamycin Kinase, and Nuclear Factor-Kappa B. (2014)
  • 著者名/発表者名: Sugimoto N, Miwa S, Hitomi Y, Nakamura H, Tsuchiya H, Yachie A.
  • 雑誌名: Nutrition and Cancer 巻: 66 ページ: 419-23
  • DOI: 10.1080/01635581.2013.877497
  • 査読あり
• [雑誌論文] Imaging UVC-induced DNA damage response in models of minimal cancer (2013)
  • 著者名/発表者名: Miwa S, Yano S, Hiroshima Y, Tome Y, Uehara F, Mii S, Efimova EV, Kimura H, Hayashi K, Tsuchiya H, Hoffman RM
  • 雑誌名: J Cell Biochem 巻: 114(11) ページ: 2493-9
  • DOI: 10.1002/jcb.24599
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chemotherapy for osteosarcoma - where does it come from? What is it? Where is it going? (2013)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto N, Tsuchiya H
  • 雑誌名: Expert Opin Pharmacother 巻: 14(16) ページ: 2183-93
  • DOI: 10.1517/14656566.2013.827171
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dynamic color-coded fluorescence imaging of the cell-cycle phase, mitosis, and apoptosis demonstrates how caffeine modulates cisplatinum efficacy. (2013)
  • 著者名/発表者名: Miwa S, Yano S, Tome Y, Sugimoto N, Hiroshima Y, Uehara F, Mii S, Kimura H, Hayashi K, Efimova EV, Fujiwara T, Tsuchiya H, Hoffman RM
  • 雑誌名: J Cell Biochem 巻: 114 ページ: 2454-60
  • DOI: 10.1002/jcb.24593
  • 査読あり
• [雑誌論文] Single Cell Time-lapse Imaging of Focus Formation by the DNA Damage-Response Protein 53BP1 after UVC Irradiation of Human Pancreatic Cancer Cells. (2013)
  • 著者名/発表者名: Miwa S, Tome Y, Yano S, Hiroshima Y, Uehara F, Mii S, Kimura H, Hayashi K, Tsuchiya H, Bouvet M, Efimova EV, Hoffman RM
  • 雑誌名: Anticancer Res. 巻: 33 ページ: 1373-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Diagnosis and treatment of low-grade osteosarcoma: experience with nine cases. (2013)
  • 著者名/発表者名: Hayashi K, Tsuchiya H, Yamamoto N, Shirai T, Nishida H, Takeuchi A, Kimura H, Miwa S, Inatani H, Okamoto H, Yamada S, Ikeda H, Sawada-Kitamura S, Nojima T, Ooi A, Otsuka T.
  • 雑誌名: Int J Clin Oncol 巻: Jul 24 ページ: 0592-z
  • DOI: 10.1007/s10147-013-0592-z
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pedicle versus free frozen autograft for reconstruction in malignant bone and soft tissue tumors of the lower extremities. (2013)
  • 著者名/発表者名: Shingo Shimozaki, Norio Yamamoto, Toshiharu Shirai, Hideji Nishida, Katsuhiro Hayashi, Yoshikazu Tanzawa, Hiroaki Kimura, Akihiko Takeuchi, Kentaro Igarashi, Hiroyuki Inatani, Takashi Kato, Hiroyuki Tsuchiya
  • 雑誌名: Journal of Orthopaedic Science 巻: 19 ページ: 156-63
  • DOI: 10.1007/s00776-013-0487-x
  • 査読あり
• [雑誌論文] TNF-α and Tumor Lysate Promote the Maturation of Dendritic Cells for Immunotherapy for Advanced Malignant Bone and Soft Tissue Tumors. (2013)
  • 著者名/発表者名: Miwa S, Nishida H, Tanzawa Y, Takata M, Takeuchi A, Yamamoto N, Shirai T, Hayashi K, Kimura H, Igarashi K, Mizukoshi E, Nakamoto Y, Kaneko S, Tsuchiya H.
  • 雑誌名: PLoS One. 巻: 8 ページ: 1a149eaeec96
  • DOI: 10.1371/annotation/7c0f14e6-cfba-4f5f-b93d-1a149eaeec96.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Prognostic value of histological response to chemotherapy in osteosarcoma patients receiving tumor-bearing frozen autograft. (2013)
  • 著者名/発表者名: Miwa S, Takeuchi A, Ikeda H, Shirai T, Yamamoto N, Nishida H, Hayashi K, Tanzawa Y, Kimura H, Igarashi K, Tsuchiya H.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 8 ページ: 0071362
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0071362
  • 査読あり
• [学会発表] 骨軟部腫瘍外科医の挑戦 (2013)
  • 著者名/発表者名: 土屋弘行
  • 学会等名: 第20回下関整形外科医会学術講演会
  • 発表場所: 下関グランドホテル(山口県）
  • 年月日: 20131127-20131127
  • 招待講演
• [学会発表] Biological reconstruction in tumor surgery (2013)
  • 著者名/発表者名: 土 屋弘行
  • 学会等名: Annual Meeting of Hellenic Association of Orthopaedic Surgery and Traumatology
  • 発表場所: DIVANI CARAVEL HOTEL (Greece)
  • 年月日: 20131002-05
  • 招待講演
• [学会発表] 骨軟部腫瘍学の進歩 (2013)
  • 著者名/発表者名: 土屋弘行
  • 学会等名: 東日本整形外科災害外科学会
  • 発表場所: 軽井沢プリンスホテル（長野）
  • 年月日: 20130921-20130921
  • 招待講演
• [学会発表] 骨腫瘍 (2013)
  • 著者名/発表者名: 土屋弘行
  • 学会等名: 日本小児整形外科学会
  • 発表場所: 京都府立医科大学青蓮会館(京都）
  • 年月日: 20130824-20130825
  • 招待講演
• [学会発表] 骨腫瘍における機能再建術 (2013)
  • 著者名/発表者名: 土屋弘行
  • 学会等名: 第9回整形外科アップデートセミナー
  • 発表場所: 東京ドームホテル(東京）
  • 年月日: 20130727-20130727
  • 招待講演
• [学会発表] 骨肉腫に対する挑戦 (2013)
  • 著者名/発表者名: 土屋弘行
  • 学会等名: 平成２５年度十全同窓会新任教授就任記念講演会
  • 発表場所: 十全講堂（金沢）
  • 年月日: 20130706-20130706
  • 招待講演
• [学会発表] Invasion and metastasis: from basics to real-time imaging (2013)
  • 著者名/発表者名: 土屋弘行
  • 学会等名: European Musculoskeletal Oncology Society Meeting
  • 発表場所: Swedish Exhibition and Congress Center (Sweden)
  • 年月日: 20130611-20130613
  • 招待講演
• [学会発表] 悪性骨軟部腫瘍再建術の未来 (2013)
  • 著者名/発表者名: 土屋弘行
  • 学会等名: 日本整形外科学会学術集会
  • 発表場所: リーガロイヤルホテル広島（広島）
  • 年月日: 20130523-20130526
  • 招待講演