Control of KRAS signals in cancer-immune microenvironment

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。