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。

我们使用除KRAS突变之外的相同遗传背景的细胞系进行三维培养，建立癌症和正常模型，并开发出一种仅在癌症模型中有效且对小鼠具有低毒性和抗肿瘤作用的化合物。 -Carnil（PMC，以前称为STAR2）被识别。该化合物还可以有效对抗突变型 KRAS 阳性癌症、位于突变型 KRAS 相关信号（如 EGFR 和 BRAF）中基因发生突变的癌细胞系以及耐药菌株。除了通过调节 VDAC 和 KDELR 发挥 PMC 的抗肿瘤作用外，还提出了先天免疫刺激作用，例如巨噬细胞激活。我们使用 THP-1 细胞系（一种源自人类急性单核细胞白血病的单核细胞模型）构建了肿瘤块的共培养系统。他们发现，由THP-1和PMA（+LPS）刺激激活的巨噬细胞渗透到突变型KRAS阳性肿瘤块中，但不渗透到野生型KRAS阳性肿瘤块中。此外，当用THP-1刺激时，巨噬细胞转变为M2样（肿瘤增殖）巨噬细胞，但当刺激同时给予PMC时，它们的浸润被抑制并转变为M1样（肿瘤抑制）巨噬细胞。当这些巨噬细胞与在 PMC 施用下培养的细胞聚集体共培养时，观察到进一步的抗肿瘤作用。由此可见，PMC除了直接抗肿瘤作用外，还对肿瘤免疫微环境产生影响。今年，我们使用RNA-seq来分析在THP-1的PMA刺激下表达波动的基因如何受到PMC的影响，并使用获得的数据进行本体分析表明，由于PMC施用而导致的线粒体中的tRNA合成途径是我们获得的结果表明 PMC 具有以前意想不到的功能，例如 PMC 和 microRNA 途径的激活。