Elucidation of the mechanisms for bone destruction in chordoma.

脊索腫は遺残脊索から発生する腫瘍で、腫瘍周囲の骨を破壊しながら局所浸潤するため、臨床的に悪性度の高い腫瘍である。ヒト脊索腫斜台の浸潤部における骨破壊を詳細に調べるため、マイクロCTを用いてヒト脊索腫検体の骨形態および骨密度を解析した。その結果、腫瘍隣接部位の斜台骨においては、正常骨に類似した骨梁構造が観察されるのに比べて、脊索腫浸潤部位の斜台骨では、骨梁構造の破壊と多数の小孔を含む、分断された骨小片を認めた。さらに、脊索腫浸潤部の骨密度は、腫瘍周囲のトルコ鞍底骨や斜台骨と比較して、有意に低下していた。また、脊索腫浸潤部の組織学的解析の結果、斜台の骨小孔内に脊索腫細胞に特徴的な多胞性の細胞集団が確認された。さらに、2021年度に所属研究室に新規に導入されたサブミクロン領域が観察できる高分解能3DＸ線顕微鏡(nano3DX, リガク)を用いることで、腫瘍浸潤部の組織構造を三次元で観察した。その結果、腫瘍隣接部の斜台骨が均一な高密度の骨であるのに対し、腫瘍浸潤部の骨は、多数の小孔を含む、多孔性構造になっていることが確認できた。これらの結果は、脊索腫において何らかの酸性環境が存在し、骨溶解を伴う骨破壊が起きていることを示唆している。次に、斜台の骨小孔内に観察された脊索腫細胞集団について免疫組織化学染色により、解析を行った結果、脊索腫細胞のマーカーとして知られているBrachyury陽性の細胞集団中に、多核の巨細胞が観察され、それらの細胞が破骨細胞のマーカーであるTRAP陽性であることを見つけた。さらに、このTRAP陽性のBrachyury陽性細胞が、破骨細胞が発現するタンパク質分解の１つであるCathepsinKも発現していることがわかった。これらの結果は、脊索腫細胞細胞が、破骨細胞と類似した分子基盤を用いて、酸性環境を作りだし、直接骨破壊に寄与している可能性を示唆する。

脊索腫は遺残脊索から発生する腫瘍で、腫瘍周囲の骨を破壊しながら局所浸潤するため、臨床的に悪性度の高い腫瘍である。ヒト脊索腫斜台の浸潤部における骨破壊を詳細に調べるため、マイクロCTを用いてヒト脊索腫検体の骨形態および骨密度を解析した。その結果、腫瘍隣接部位の斜台骨においては、正常骨に類似した骨梁構造が観察されるのに比べて、脊索腫浸潤部位の斜台骨では、骨梁構造の破壊と多数の小孔を含む、分断された骨小片を認めた。さらに、脊索腫浸潤部の骨密度は、腫瘍周囲のトルコ鞍底骨や斜台骨と比較して、有意に低下していた。また、脊索腫浸潤部の組織学的解析の結果、斜台の骨小孔内に脊索腫細胞に特徴的な多胞性の細胞集団が確認された。さらに、2021年度に所属研究室に新規に導入されたサブミクロン領域が観察できる高分解能3DＸ線顕微鏡(nano3DX, リガク)を用いることで、腫瘍浸潤部の組織構造を三次元で観察した。その結果、腫瘍隣接部の斜台骨が均一な高密度の骨であるのに対し、腫瘍浸潤部の骨は、多数の小孔を含む、多孔性構造になっていることが確認できた。これらの結果は、脊索腫において何らかの酸性環境が存在し、骨溶解を伴う骨破壊が起きていることを示唆している。次に、斜台の骨小孔内に観察された脊索腫細胞集団について免疫組織化学染色により、解析を行った結果、脊索腫細胞のマーカーとして知られているBrachyury陽性の細胞集団中に、多核の巨細胞が観察され、それらの細胞が破骨細胞のマーカーであるTRAP陽性であることを見つけた。さらに、このTRAP陽性のBrachyury陽性細胞が、破骨細胞が発現するタンパク質分解の１つであるCathepsinKも発現していることがわかった。これらの結果は、脊索腫細胞細胞が、破骨細胞と類似した分子基盤を用いて、酸性環境を作りだし、直接骨破壊に寄与している可能性を示唆する。