Control of KRAS signals in cancer-immune microenvironment

癌症免疫微环境中 KRAS 信号的控制

基本信息

批准号：
21K07161
负责人：
角田俊之
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Fukuoka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K07161/
关键词：
PMC KRAS マクロファージ TAM KDELR BiP VDAC PMCD 3次元培養低分子化合物癌免疫微少環境

项目摘要

我々は、KRASの変異以外は同じ遺伝子背景の細胞株を用いて3次元培養を行い、癌及び正常モデルを樹立し、癌モデルのみに効果を示し、マウスにおいて低毒性かつ抗腫瘍効果を示す化合物Pyra-Metho-Carnil（PMC,旧名称STAR2）を同定した。この化合物は、変異KRAS陽性癌、EGFR、BRAFなどの変異KRAS関連シグナルに位置する遺伝子の変異を有する癌細胞株及び薬剤耐性株にも効果を示した。PMCのVDACおよびKDELRの制御による抗腫瘍効果に加えて、マクロファージの活性化などの自然免疫賦活作用が示唆された。我々はヒト急性単球性白血病由来の単球モデルであるTHP-1細胞株を用いた腫瘍塊との共培養システムを構築した。すると、THP-1にPMA（+LPS）刺激で活性化したマクロファージは変異KRAS陽性の腫瘍塊に浸潤し、野生型KRAS陽性の腫瘍塊には浸潤しないことが判明した。さらにTHP-１刺激時にはM2-like（腫瘍増殖型）マクロファージとなるが、刺激と同時にPMCを投与すると、その浸潤が抑制され、M1-like (腫瘍抑制型) マクロファージになることが判明した。このマクロファージをPMC投与下で培養した細胞塊と共培養すると、さらなる抗腫瘍効果が認められた。以上のことより、PMCには直接の抗腫瘍効果以外に、腫瘍免疫微少環境に対する効果も有することが判明した。本年度は特にTHP-１のPMA刺激下において発現変動する遺伝子がPMCによってどのように影響を受けるかをRNA-seqによって解析し、得られたdataによるontology解析では、PMC投与によるミトコンドリアにおけるｔRNA合成経路の活性化やmicroRNA経路の活性化など、これまでに予期していなかったPMCの働きを示唆する結果が得られた。

我们使用具有相同基因背景的细胞系进行了3D培养，除了KRAS突变，建立癌症和正常模型，识别化合物Pyra-Metho-Carnil（PMC，以前称为STAR2），仅在癌症模型中有效，并且在小鼠中表现出低毒性和抗肿瘤作用。该化合物还对癌细胞系和抗药性菌株显示出有效的影响，并在突变体KRAS相关信号（例如突变的KRAS阳性癌症，EGFR和BRAF）中具有突变。除了通过控制VDAC和KDELR的PMC的抗肿瘤作用外，还建议它们具有先天的免疫刺激作用，例如巨噬细胞激活。我们使用THP-1细胞系构建了一个具有肿瘤质量的共培养系统，THP-1细胞系是一种来自人类急性单核细胞性白血病的单核细胞模型。发现巨噬细胞通过PMA（+LPS）刺激THP-1浸润突变体KRAS阳性肿瘤肿块而不是野生型KRAS阳性肿瘤肿块激活的巨噬细胞。此外，当刺激THP-1时，它会变成M2样（肿瘤生长型）巨噬细胞，但是当PMC同时刺激同时给药时，其侵袭会抑制，从而导致M1样（肿瘤抑制类型）巨噬细胞。当巨噬细胞与在PMC给药下培养的细胞质量共培养时，观察到进一步的抗肿瘤作用。从上面可以发现，PMC除了直接抗肿瘤效应外，对肿瘤免疫微环境有影响。今年，我们分析了THP-1表达的基因如何受到PMC的影响，尤其是在PMA刺激下，使用获得的数据的本体分析表明，结果表明PMC的先前意外功能，例如通过pmc的给药，在线粒体和microRNA途径中激活了tRNA合成途径。