抗血管新生療法における新規biomarker検索と分子基盤の解明

2015 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 26461938
• 研究機関: 群馬大学
• 研究代表者: 藤井 孝明 群馬大学, 医学部附属病院, 助教 (40507331)
• 研究分担者: 茂木 晃 群馬大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (10323362) ; 堤 荘一 群馬大学, 医学部附属病院, 講師 (30323356) ; 森田 廣樹 群馬大学, 医学部附属病院, その他 (70646794) [辞退]
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: 腫瘍血管新生 / 血管新生因子 / バイオマーカー / リンパ節転移 / リンパ節外浸潤 / 脈管襲侵

研究実績の概要

血管新生因子であるVEGFに対する、抗モノクロナール抗体であるBevacizumab（Bv）の治療効果予測因子は同定されていない。我々はこれまでPDGF-AA/p70S6KシステムがVEGFの発現を亢進させ、血管新生に寄与していることを明らかにしてきている。Rapamycinはp70S6Kを活性化するmTOR経路の阻害剤であり、腎細胞癌、乳癌など種々の癌で臨床応用されているが、一方で、Rapamycinは血管新生抑制作用を有することが報告されている。まず、乳癌細胞株MCF-7に対するRapamycinの抗腫瘍効果について、VEGFの発現制御に着目して検討を行った。MCF-7の増殖活性はRapamycin投与、またVEGFの中和抗体投与にて抑制された。また、MCF-7のVEGF発現はRapamycin投与により著明に抑制され、Rapamycinの抗腫瘍効果はVEGFの投与により阻害される傾向を認めた。一方、RapamycinによるVEGF発現抑制効果が認められなかった大腸癌細胞株HT29では、Rapamycinによる抗腫瘍効果は認められなかった。以上より、RapamycinはMCF-7のVEGF発現抑制による直接的な作用を介し、抗腫瘍効果に関与している可能性が示唆された。ここまでの結果を論文にて発表している（Fujii T, et al. In Vitro Cell Dev Biol Anim 2016）。VEGFの発現を強力に制御するPDGF-AA/p70S6KはBv療法の効果予測因子となる可能性があり、さらにTGF-βはPDGF-AA/VEGF経路を制御しており、PDGF-AA、TGF-βがBv療法の新規biomarkerとなり得るか検討中である。また腫瘍進展、リンパ節転移のメカニズムにおけるリンパ節外浸潤、リンパ管浸潤の意義、乳癌センチネルリンパ節生検施行例で、cT1かつly陰性症例では腋窩郭清を省略できる可能性についても検討し報告している。

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

乳癌細胞株、大腸癌細胞株におけるRapamycinはMCF-7のVEGF発現抑制を確認できており、論文にて発表している（Fujii T, et al. In Vitro Cell Dev Biol Anim 2016）。また同時並行して手術検体での検討、また抗癌剤（エリブリン）投与による血管新生促進機構の検討も同時並行して進行している。さらに癌進展、リンパ節転移機構における浸潤の重要性、乳癌センチネルリンパ節生検施行例で、cT1かつly陰性症例では腋窩郭清を省略できる可能性（Fujii T, et al. Anticancer Res 2016）についても論文報告しており、おおむね順調に進展していると考えている。

今後の研究の推進方策

腫瘍血管新生、間葉系細胞におけるPDGF-AA/p70S6KによるVEGF、HGF発現亢進システムに対するTGF-βの作用を確認し、腫瘍血管新生におけるTGF-βの役割を検討する。さらにPDGF-AA, TGF-βの発現によるbevacizumab、さらにはmTOR阻害剤の抗腫瘍効果における感受性の相違を検討する。乳癌、大腸癌手術症例にてTGF-β、PDGF-AA、VEGF、HGFなど各種血管新生因子の発現、TGF-βシグナルであるSmadの発現、また微小血管を免疫染色し、TGF-β発現との関連を解析する。VEGFの発現を強力に制御するPDGF-AAはBv療法の効果予測因子となる可能性があり、手術検体を用いてPDGF-AA, TGF-βの発現を免疫組織学的に確認し、Bv療法のbiomarkerとなり得るか検討していく。また切除不能乳癌に対するmTOR阻害剤使用例において、生検検体を用いてPDGF-AA, TGF-βの発現を免疫組織学的に確認し、mTOR阻害剤のbiomarkerとなり得るか検討していく。また抗癌剤エリブリンに血管新生促進作用を有することが報告されたが、そのメカニズムについては詳細な検討はなく、PDGF-AA/p70S6KによるVEGF、HGF発現亢進システムの関与を検討していく。

研究成果

• [雑誌論文] Anticancer effect of rapamycin on MCF-7 via downregulation of VEGF expression. (2016)
  • 著者名/発表者名: Fujii T, Yajima R, Tatsuki H, Oosone K, Kuwano H.
  • 雑誌名: In Vitro Cell Dev Biol Anim. 巻: 52 ページ: 45-48
  • DOI: 10.1007/s11626-015-9944-5.
  • 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Significance of lymphatic invasion combined with size of primary tumor for predicting sentinel lymph node metastasis in patients with breast cancer. (2015)
  • 著者名/発表者名: Fujii T, Yajima R, Tatsuki H, Suto T, Morita H, Tsutsumi S, Kuwano H.
  • 雑誌名: Anticancer Reseach 巻: 35 ページ: 3581-3584
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Impact of vascular invasion of a primary tumor as a strong risk factor for disease recurrence in patients with node-positive breast cancer. (2015)
  • 著者名/発表者名: Fujii T, Yajima R, Morita H, Hirakata T, Miyamoto T, Fujisawa T, Tsutsumi S, Ynagita Y, Iijima M, Kuwano H.
  • 雑誌名: Am Surg 巻: 81 ページ: 523-526
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Implication of duration of clinical presentation on tumor progression and short-term recurrence in patients with early breast cancer. (2015)
  • 著者名/発表者名: Fujii T, Yajima R, Morita H, Suto T, Tatsuki H, Tsutsumi S, Kuwano H.
  • 雑誌名: Mol Clin Oncol 巻: 3 ページ: 785-788
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Immediate Tissue-expander Breast Reconstruction Using a Skin Flap with Thick Subcutaneous Tissue: A Preliminary Study on Selective Patients. (2015)
  • 著者名/発表者名: Fujii T, Yajima R, Tatsuki H, Morita H, Suto T, Tsutsumi S, Kuwano H.
  • 雑誌名: Am Surg. 巻: 81 ページ: E363-5
  • 国際共著 / 謝辞記載あり