mechanism of cancer cell proliferation in bone microenvironment of renal cell carcinoma

肾细胞癌骨微环境中癌细胞增殖机制

• 批准号: 22K09370
• 负责人: 高原 大一郎
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Yamagata University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K09370/
• 关键词: 骨微小環境; 腎がん細胞; microRNA

腎がんは溶骨型骨転移を起こし、多発骨転移や手術による骨転移巣切除が不能な場合は予後不良となる。腎がんの骨転移巣をターゲットとした分子標的薬の開発が望まれる。我々は予備実験で、同一患者で発生した原発巣と骨転移巣の腫瘍組織を次世代シークエンサーを用いて比較し、骨転移巣のみに高発現するCTNNB1の変異を同定した。本研究は腎がん細胞が骨微小環境での増殖能を獲得する分子メカニズムについて解明を目指すものである。骨微小環境で発現が上昇している遺伝子を検索・確認するために動物実験を行った。ヒト腎がん細胞株を6匹のヌードマウスの皮下と頭蓋骨直上に移植して皮下微小環境で腫瘍細胞が増殖する領域と骨微小環境で腫瘍細胞が増殖する領域を作成した。腫瘍は6匹中5匹で皮下に生着し、6匹全てで頭部に生着した。皮下微小環境と比較して骨微小環境では腫瘍サイズが大きい傾向にあった。それぞれの領域で新鮮凍結検体とホルマリン固定パラフィン包埋検体を作成した。ヘマトキシリンエオジン染色では頭部の腫瘍では頭蓋骨への骨浸潤、骨破壊が確認された。骨浸潤がみられる領域では、cathepsin-K陽性の破骨細胞が確認された。それぞれの領域で新鮮凍結検体から遺伝子を抽出し、次世代シークエンサーを用いて遺伝子の発現解析を行った。発現に差がある候補遺伝子をk-means法を用いて42個に絞り込んだ。今後は候補遺伝子の中からCTNNB1と関連のある遺伝子を選択し、その遺伝子の機能解析を行なっていく予定である。

肾癌会引起溶骨性骨转移，如果存在多个骨转移或无法手术切除骨转移，则预后较差。需要开发针对肾癌骨转移的分子靶向药物。在初步实验中，我们使用下一代测序仪比较了同一患者的原发肿瘤和骨转移瘤的肿瘤组织，并鉴定了仅在骨转移瘤中高表达的CTNNB1突变。本研究旨在阐明肾癌细胞在骨微环境中获得增殖能力的分子机制。进行动物实验来寻找并确认在骨微环境中表达升高的基因。将人肾癌细胞系皮下植入六只裸鼠的头骨正上方，形成肿瘤细胞在皮下微环境中增殖的区域和肿瘤细胞在骨微环境中增殖的区域。 6 只动物中有 5 只的肿瘤移植在皮下，所有 6 只动物的肿瘤移植在头部。与皮下微环境相比，骨微环境中的肿瘤尺寸往往更大。为每个区域制备新鲜冷冻标本和福尔马林固定石蜡包埋标本。苏木精和伊红染色证实了颅骨的骨侵入和头部肿瘤的骨破坏。在骨浸润区域证实了组织蛋白酶K阳性破骨细胞。从每个区域的新鲜冷冻标本中提取基因，并使用下一代测序仪进行基因表达分析。使用k-means方法将具有差异表达的候选基因缩小到42个。未来，我们计划从候选基因中筛选出与CTNNB1相关的基因，并对这些基因进行功能分析。