癌細胞と間質細胞との3次元共培養による食道扁平上皮癌微小環境の解析

プログラム

医学系研究助成　がん領域（臨床）

所属機関

神戸大学大学院

所属部署

医学研究科病理学講座病理学分野

キーワード

食道扁平上皮癌　腫瘍関連マクロファージ　癌関連線維芽細胞　癌間質相互作用　3次元培養

研究結果の概要

癌微小環境中には腫瘍関連マクロファージ（TAM）や癌関連線維芽細胞（CAF）などの間質細胞が含まれており、TAMやCAFは癌細胞との細胞間相互作用を介して食道扁平上皮癌（ESCC）の進展を促進する。TAMあるいはCAFによるESCC進展機構を解明するために、まずは通常の2次元培養による解析を実施し、この実験結果の意義を生体により近い環境とされる3次元培養で検証するという手法を選択した。2次元共培養の実験系によって明らかにしたTAMによるESCC進展機構として、癌細胞で高発現するIL-7R、MMP9、IFI16を見出し、それぞれ癌細胞の生存能や運動・浸潤能を亢進させることで悪性形質を増悪させた。また、CAFによるESCC進展機構として、POSTNが癌細胞やマクロファージの運動能を亢進させることを見出した。さらには、これらの実験と並行して本研究の基盤となる「ESCC細胞株とマクロファージ」、あるいは「ESCC細胞株と線維芽細胞」を用いた3次元共培養の実験系を確立した。いずれの実験系でも間質細胞との3次元共培養によって癌細胞の増殖能や浸潤能が促進した。

公表論文

1. Roles of IL-7R Induced by Interactions between Cancer Cells and Macrophages in the Progression of Esophageal Squamous Cell Carcinoma. Cancers (Basel). 2023 Jan 6;15(2):394.
2. Matrix Metalloproteinase 9 Induced in Esophageal Squamous Cell Carcinoma Cells via Close Contact with Tumor-Associated Macrophages Contributes to Cancer Progression and Poor Prognosis. Cancers (Basel). 2023 May 30;15(11):2987.
3. Biological and clinical significance of the YKL-40/osteopontin-integrin β4-p70S6K axis induced by macrophages in early oesophageal squamous cell carcinoma. J Pathol. 2023 Sep;261(1):55-70.
4. IFI16 Induced by Direct Interaction between Esophageal Squamous Cell Carcinomas and Macrophages Promotes Tumor Progression via Secretion of IL-1α. Cells. 2023 Nov 10;12(22):2603.
5. Periostin in Cancer-Associated Fibroblasts Promotes Esophageal Squamous Cell Carcinoma Progression by Enhancing Cancer and Stromal Cell Migration. Am J Pathol. 2024 May;194(5):828-848.