遺伝子治療を目指したCarbonyl reductaseの腫瘍縮小機序の解明

2015 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 26462508
• 研究機関: 弘前大学
• 研究代表者: 横山 良仁 弘前大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (90261453)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: Carbonyl reductase / 卵巣癌 / 遺伝子治療 / デンドリマー

研究実績の概要

癌細胞内のカルボニル還元酵素1 (CBR1)の発現誘導により血管新生抑制とアポトーシス亢進が起こる。本研究ではポリアミドアミンデンドリマーを用いたCBR1 DNAの卵巣癌への効率的な導入条件と、CBR1 DNAとデンドリマーの複合体を用いた卵巣癌治療への応用を検討した。ヒト卵巣癌細胞(HRA、DISS)にデンドリマーを用いてCBR1 DNAを導入した。効率的なN/P比（デンドリマーの窒素残基数とDNAのリン酸基数の比）を決定し、その条件でCBR1 DNA/デンドリマー複合体を癌性腹膜炎マウスモデルへ1日おきに投与しCBR1の抗腫瘍効果を検討した。CBR1 DNAの癌細胞への導入は、N/P比が20:1、導入時間が48時間の条件が最も効率的であった。マウス卵巣癌癌性腹膜炎モデルではコントロール群(n=5)は25日目までに全例死亡したがCBR1 DNA導入群(n=5)はその期間すべて生存していた(P < 0.01)。CBR1 DNAの投与を中止すると50日目までに全例死亡した。コントロール群と比較して投与中のCBR1 DNA導入群の播種性病巣や腹水の貯留は軽微であった。CBR1 DNA投与による体重減少などの副作用は認めなかった。CBR1 DNAとデンドリマー複合体は最適な条件下では癌細胞に選択的に取り込まれることが示唆された。CBR1 DNAとデンドリマー複合体は癌性腹膜炎を併発した難治性卵巣癌の新たな遺伝子治療戦略となり得ることが示唆された。

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

カルボニル還元酵素DNAとデンドリマーの複合体を形成することができ、癌細胞に特異的にデリバリーすることが可能となった。今後は毒性試験に移行する予定である。

今後の研究の推進方策

カルボニル還元酵素DNAとデンドリマーの複合体の導入効率を高める事も重要である。安定化すれば動物実験を経て臨床応用を計画する。また癌細胞に普遍的な現象なのか、各種がん細胞を用いて検証する。

研究成果

• [雑誌論文] Gene therapy for ovarian cancer using carbonyl reductase 1 DNA with a polyamidoamine dendrimer in mouse models. (2016)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi A, Yokoyama Y, Osawa Y, Miura R, Mizunuma H.
  • 雑誌名: Cancer Gene Therapy 巻: 23 ページ: 24, 28
  • DOI: 10.1038/cgt.2015.61.
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] How do Japanese gynecologists view hormone replacement therapy for survivors of endometrial cancer? Japanese Gynecologic Oncology Group (JGOG) survey. (2015)
  • 著者名/発表者名: Yokoyama Y, Ito K, Takamatsu K, Takehara K, Nakanishi T, Harano K, Watari H, Susumu N, Aoki D, Saito T.
  • 雑誌名: International Journal of Clinical Oncology 巻: 20 ページ: 997, 1004
  • DOI: 10.1007/s10147-015-0808-5.
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] The pretreatment neutrophil-to-lymphocyte ratio predicts therapeutic response to radiation therapy and concurrent chemoradiation therapy in uterine cervical cancer. (2015)
  • 著者名/発表者名: Mizunuma M, Yokoyama Y, Futagami M, Aoki M, Takai Y, Mizunuma H.
  • 雑誌名: International Journal of Clinical Oncology 巻: 20 ページ: 989, 996
  • DOI: 10.1007/s10147-015-0807-6.
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Inhibitory effect of carbonyl reductase 1 on ovarian cancer growth via tumor necrosis factor signaling. (2015)
  • 著者名/発表者名: Miura R, Yokoyama Y, Shigeto T, Futagami M, Mizunuma H.
  • 雑誌名: International Journal of Oncology 巻: 47 ページ: 2173, 2180
  • DOI: 10.3892/ijo.2015.3205.
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Prognostic role and implication of mutational status of tumor suppressor gene ARID1A in cancer: a systematic review and meta-analysis. (2015)
  • 著者名/発表者名: Luchini C, Veronese N, Solmi M, Cho H, Kim JH, Chou A, Gill AG, Faraj SF, Chaux A, Netto GJ, Nakayama K, Kyo S, Lee SY, Kim DW, Yousef GM, Scorilas A, Nelson GS, Kobel M, Kalloger SE, Schaeffer DF, Yan HB, Liu F, Yokoyama Y, Zhang X, Pang D, Sergi G, Manzato E, Capelli P, Scarpa A, Correll CU.
  • 雑誌名: Oncotarget 巻: 6 ページ: 39088, 39097
  • DOI: 10.18632/oncotarget.5142.
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [学会発表] 婦人科術後患者のヘルスケア (2015)
  • 著者名/発表者名: 横山良仁
  • 学会等名: 第53回日本癌治療学会
  • 発表場所: 国立京都国際会議場（京都府京都市）
  • 年月日: 2015-10-30
  • 招待講演
• [学会発表] 卵巣がん・卵管がん・腹膜がんの予防・診断 (2015)
  • 著者名/発表者名: 横山良仁
  • 学会等名: 第57回日本婦人科腫瘍学会
  • 発表場所: マリオス盛岡地域交流センター（岩手県盛岡市）
  • 年月日: 2015-08-07
  • 招待講演
• [学会発表] エストロゲン応答性転写因子FOXP1は卵巣がんの予後因子になり得るか？ (2015)
  • 著者名/発表者名: 横山良仁
  • 学会等名: 第67回日本産科婦人科学会学術集会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2015-04-07
• [学会発表] Carbonyl reductase1の発現低下は卵巣癌の増殖を促進する (2015)
  • 著者名/発表者名: 大澤有姫、横山良仁、小林麻美、重藤龍比古、二神真行、水沼英樹
  • 学会等名: 第67回日本産科婦人科学会学術集会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2015-04-07
• [学会発表] 腫瘍壊死因子受容体を介したクロフィブリン酸による卵巣悪性腫瘍増殖抑制効果の機序の解明 (2015)
  • 著者名/発表者名: 三浦理絵、横山良仁、水沼英樹
  • 学会等名: 第67回日本産科婦人科学会学術集会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2015-04-07