2016 Fiscal Year Annual Research Report
Anti-angiogenic therapy for brain tumors targeting neuro-vascular wiring molecules
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15H04947
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
高野 晋吾 筑波大学, 附属病院, 病院講師 (50292553)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
加藤 幸成 東北大学, 医学系研究科, 教授 (00571811)
久保田 義顕 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 教授 (50348687)
山下 年晴 筑波大学, 医学医療系, 助教 (50400677)
依馬 正次 滋賀医科大学, 学内共同利用施設等, 教授 (60359578)
松田 和郎 獨協医科大学, 医学部, 准教授 (80444446)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 神経血管ワイヤリング / 神経膠腫 / 血管新生 / slit2 / 血管内皮細胞 / 管腔形成 / 低酸素誘導因子 / siRNA |
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| Outline of Annual Research Achievements |
生体内では血管網と神経網が二大ネットワークとして機能する際、両者間に双方向の同様なシグナルが働いている(神経血管ワイヤリング)。神経膠腫における神経血管ワイアリングの異常を検出し、その異常を修復することにより、神経膠腫の異常血管網を正常化する新概念の血管新生抑制療法の基盤を形成する。これまでの研究で、神経血管ワイアリング分子のうち、Slit2が神経膠腫の血管新生、特にVEGF非依存性血管新生に促進的に作用することを、神経膠腫細胞と組織を用いて明らかにしてきた。
１．Slit2のグリオーマ組織における発現と機能：(1)Slit2はGrade IIグリオーマ（22%）に比べて、膠芽腫（60%)で有意に発現が高かった。(2)Slit2の陽性群と陰性群に比べて、血管密度、HIF1αおよびpAkt発現が有意に高かった。(3)膠芽腫では腫瘍の浸潤部を明瞭にとらえ、腫瘍血管周囲に分布した。
２．膠芽腫細胞のSlit2発現調節による血管新生能の変化：(1)膠芽腫細胞でSlit2の発現は、U87で低く、U251, LN229で高かった。一方、内皮細胞ではSlit2の発現は見られず、受容体Robo1, Robo4の発現がみられた。(2)Slit2蛋白発現は、mRNA発現の高いU251ではcell lysateおよび培養上清でみられた。(3)膠芽腫細胞の培養上清により、血管内皮細胞の管腔形成が促進されるが、slit2蛋白投与により、その促進は増強され、Slit2抗体の投与により、その促進が抑制された。(4)siRNAによるslit2のノックダウンでmRNA発現が20%低下した。(5)slit2の投与により、pAkt, pMAPKの発現が増加がみられた。
３．まとめ：以上よりSlit2は膠芽腫の血管新生、特にVEGF非依存性血管新生に促進的に作用し、神経血管ワイアリング分子の抑制による膠芽腫増殖抑制が考案される。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
Slit2は膠芽腫の血管新生、特にVEGF非依存性血管新生に促進的に作用し、神経血管ワイアリング分子の抑制による膠芽腫増殖抑制が考案される。
神経膠腫由来のSlit2による血管新生作用は、Slit2抗体およびsiRNAによるslit2ノックダウンにより抑制されることから、次年度はslit2抑制剤に注目する。
これまでの研究から、血管新生抑制だけでは、神経膠腫内の低酸素領域の出現を完全に抑制できず、神経膠腫の増大抑制が不十分であった。そこで、低酸素領域に強く関係して、slit2の発現にも密接な関係がある低酸素誘導因子（HIF-1α）の抑制に注目する。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究では、１.低酸素によるslit2の発現の評価、２.Slit2抑制（Lenalidomide）によるグリオーマの血管新生抑制・増殖抑制作用、３.低酸素誘導因子の抑制（chetomin）によるグリオーマの血管新生抑制・増殖抑制作用、４.lenalidomideとchetomin併用療法によるグリオーマの増殖抑制効果を明らかにすることを目的とする。
対象・方法：In vivoモデルはSCIDマウス皮下腫瘍モデルでLenalidomide、chetominの併用療法の腫瘍増殖抑制効果を調べる。移植する腫瘍細胞の候補は、1. LN229 （既存）, 2. U87（既存）, 3. sFlt1 transfected U87（既存、Takano 2016）, 4. slit2 transfected U87 （新規）を予定している。
期待される結果：１.低酸素によるグリオーマslit2発現の上昇（in vitro）、２.thalidomide誘導体であるlenalidomideのVEGF非依存性血管新生、抗グリオーマ効果(slit2抑制効果、グリオーマ誘発血管新生抑制効果)（in vitro, in vivo）、３. 低酸素誘導因子の抑制剤であるchetomiによるグリオーマ血管新生抑制効果（in vitro, in vivo）、４.最終的にlenalidomideとchetomiの併用療法の効果（in vivo）。
以上の結果より神経膠腫に対する、神経血管ワイアリング分子の抑制および低酸素誘導因子の抑制の併用による血管新生抑制療法の基盤を形成する。
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[Journal Article] mmunohistochemistry on IDH 1/2, ATRX, p53 and Ki-67 substitute molecular genetic testing and predict patient prognosis in grade III adult diffuse gliomas.2016
Author(s)
Takano S, Ishikawa E, Sakamoto N, Matsuda M, Akutsu H, Noguchi M, Kato Y, Yamamoto T, Matsumura A
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Journal Title
Brain Tumor Pathology
Volume: 33
Pages: 107-116
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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