犬悪性黒色腫のリバースモデリングによる転移阻害療法の開発

2023 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 23K18077
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 加藤 大貴 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 特任講師 (60843216)
• 研究分担者: 中川 貴之 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (40447363) ; 高橋 洋介 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 特任研究員 (50912549) ; 池田 凡子 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 特任研究員 (60967339)
• 研究期間 (年度): 2023-06-30 – 2025-03-31
• キーワード: 犬悪性黒色腫 / 間葉ーアメーバ転換

研究実績の概要

悪性腫瘍(がん)による死亡原因の90%以上は転移であることから、転移機構を標的とした新規がん治療薬の開発が必須である。本研究では犬悪性黒色腫において、PDPN-ROCK-MLC2シグナル経路を介した間葉―アメーバ転換を標的とした腫瘍の転移阻害療法という新しい概念のがん治療法の開発に挑戦する。
今年度は、上記概念を検証するために、PDPNをCrisprCas9法にて欠損させた犬悪性黒色腫細胞株2株を用いて、マウス皮下移植およびマウス尾静注による肺転移評価モデルにおけるin vivo検証を行った。その結果、PDPN欠損犬悪性黒色腫細胞株を移植したマウスでは、コントロール群に比べ有意に腫瘍系が小さく、PDPN欠損犬悪性黒色腫細胞株移植腫瘍組織では、転移につながるアメーバ様形態をとる一細胞浸潤細胞の数も少なかった。さらに、マウス尾静注肺転移モデルにおいても、PDPN欠損犬悪性黒色腫細胞株投与群では有意に肺転移結節数が少なかった。したがって、犬悪性黒色腫において、PDPN-ROCK-MLC2シグナル経路を介した間葉―アメーバ転換を標的とすることで、転移阻害療法を実現できる前臨床Proof of Conceptが得ることができた。現在、PDPN-ROCK-MLC2シグナル経路の阻害活性を有するROCK阻害剤の犬悪性黒色腫細胞株を移植したマウスモデルを用いたin vivo効果について検討を行うために条件検討を進めている。

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

PDPN欠損犬悪性黒色腫細胞株を移植したマウスin vivoモデルにて、本研究仮説を肯定するデータが得られたため。

今後の研究の推進方策

マウス皮下移植および肺転移モデルにおいて、PDPN-ROCK-MLC2シグナル経路を介した間葉―アメーバ転換を標的とすることで、転移阻害療法を実現できる前臨床Proof of Conceptが得られたことから、今後は、PDPN-ROCK-MLC2シグナル経路の阻害活性を有するROCK阻害剤のin vivo効果について検討を進める。具体的には、ROCK阻害剤の投与方法について検証を行うとともに、ヌードマウスへの犬悪性黒色腫細胞株の移植条件の検証を行った後に、犬悪性黒色腫細胞株を移植した担がんマウス皮下移植または肺転移モデルに、ROCK阻害剤の投与を行い抗腫瘍効果の検証を行う。

次年度使用額が生じた理由

マウスモデルの条件検討が当初予定よりも順調に進み、想定よりも少ない条件検討実験にて、仮説を肯定する実験結果が得られたため、次年度使用額が生じた。次年度使用額は、次年度の研究にて、当初計画よりもより詳細なin vivo検証を行うとともに、使用する細胞株数を増やしてより普遍的なデータを得るための実験に使用する。

研究成果

• [雑誌論文] Podoplanin Drives Amoeboid Invasion in Canine and Human Mucosal Melanoma (2023)
  • 著者名/発表者名: Shinada Masahiro、Kato Daiki、Motegi Tomoki、Tsuboi Masaya、Ikeda Namiko、Aoki Susumu、Iguchi Takaaki、Li Toshio、Kodera Yuka、Ota Ryosuke、Hashimoto Yuko、Takahashi Yosuke、Chambers James、Uchida Kazuyuki、Kato Yukinari、Nishimura Ryohei、Nakagawa Takayuki
  • 雑誌名: Molecular Cancer Research 巻: 21 ページ: 1205～1219
  • DOI: 10.1158/1541-7786.MCR-22-0929
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Comparative oncology approach to develop novel cancer immunotherapy for dogs and humans (2023)
  • 著者名/発表者名: Daiki Kato
  • 学会等名: NTU-UT Veterinary Medicine Bilateral Symposium
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Podoplanin expressed on cancer-associated fibroblasts inhibited anti-tumor immune response (2023)
  • 著者名/発表者名: Shoma Koseki, Masahiro Shinada, Daiki Kato, Namiko Ikeda, Susumu Aoki, Takaaki Iguchi, Shiyu Qin, Ryosuke Ota, Hayato Shibahara, Takahiro Kako, Yuko Hashimoto, Yosuke Takahashi, Naohiro Takahashi, Yukinari Kato, James Chambers, Kazuyuki Uchida, Nagaharu Tsukiji, Katsue Suzuki-Inoue, Ryohei Nishimura, Takayuki Nakagawa
  • 学会等名: Veterinary Cancer Society Annual Conference
  • 国際学会
• [学会発表] "Companion Animal Cancer models" as a new bridge between veterinary and medical sciences (2023)
  • 著者名/発表者名: Takayuki Nakagawa
  • 学会等名: The 3rd Joint Meeting of Veterinary Science in East Asia
  • 国際学会 / 招待講演
• [備考] 東京大学大学院 農学生命科学研究科 獣医外科学研究室ホームページ
  • URL: http://www.vm.a.u-tokyo.ac.jp/geka/