マクロファージによる p38 MAP kinase カスケードの活性化は食道癌の

マクロファージによる p38 MAP kinase カスケードの活性化は食道癌の発癌初期段階を促進する
○狛雄一朗 1)、高瀬信尚 1)2)、荒井慎明 1)、宇都宮壮顕 1)、市原有美 1)、西尾真理 1)、
裏川直樹 1)2)、重岡学 1)3)、横崎宏 1)
（1）神戸大学大学院医学研究科病理学講座病理学分野、2）神戸大学大学院医学研究科外科学講座食道胃腸外科学分
野、3）神戸大学大学院医学研究科外科系講座口腔外科学分野）
Infiltrating macrophages may promote early esophageal carcinogenesis via p38 MAP kinase cascade.
Yu-ichiro Koma1), Nobuhisa Takase1)2), Noriaki Arai1), Soken Utsunomiya1), Yumi Ichihara1), Mari Nishio1),
Naoki Urakawa1)2), Manabu Shigeoka1)3), Hiroshi Yokozaki1)
(1)Div. of Pathol., Dept. of Pathol., Sch. of Med., Kobe Univ., 2)Div. of Gastro-intestinal surg., Dept. of Surg., Sch. of Med.,
Kobe Univ., 3)Div. of Oral-Surg., Dept. of Surgery-Related Sch. of Med., Kobe Univ.)
Tumor associated macrophages (TAMs) are the most
【材料と方法】 abundant cancer stromal cells educated by tumor
食道上皮内腫瘍症例の免疫組織化学・蛍光免疫染色 microenvironment to acquire trophic functions facilitating
神戸大学医学部附属病院で内視鏡的粘膜下層剥離術
angiogenesis, matrix breakdown and cancer cell motility.
によって切除された 38 例の食道上皮内腫瘍症例のホル
We previously reported that increased infiltrating numbers
マリン固定パラフィン包埋標本を用いた。汎マクロフ
of CD204+ TAMs were associated with angiogenesis,
ァージマーカーの CD68、M2 型マクロファージマーカ
progression and poor disease free survival of human
ーの CD163 と CD204 の免疫組織化学を施行し、単位
esophageal squamous cell carcinomas (ESCCs). However,
長さ（1 µm）あたりの陽性マクロファージ数を計測し
roles of TAMs in the early esophageal carcinogenesis are
た。また、リン酸化 p38 MAP kinase の免疫組織化学・
still unclear. Here we report that the number of CD68+,
蛍光免疫染色を施行した。
CD163+ or CD204+ macrophages within the unit length of
ヒト食道正常扁平上皮細胞株 Het-1A とヒト単球性白血
high grade intraepithelial neoplasias was significantly higher
病由来細胞株 THP-1 の細胞間相互作用の解析
than that of the corresponding non-neoplastic squamous
THP-1 を transwell (0.4 µm pore)の上層で TPA 処理
epithelia. Coculture of immortalized esophageal epithelial
によってまずマクロファージ様に分化させ、更に IFN-γ
cells (Het-1A cells) with macrophages induced Het-1A cell
と LPS の添加で M1 型に、IL-4 の添加で M2 型に活性
proliferation and phosphorylation of p38 MAP kinase. The
化させた。24-well もしくは 6-well の下層で培養した
p38 MAP kinase inhibitor suppressed cell proliferation of
Het-1A と間接共培養し、48 時間後の Het-1A の細胞増
Het-1A cells in coculture assay. These results suggested that
殖能を MTS アッセイ、各種シグナル伝達の変化をウェ
macrophages might play roles in early esophageal
スタンブロッティングと蛍光免疫染色で検討した。
carcinogenesis by interacting with epithelial cells leading
cell proliferation via p38 MAP kinase cascade.
【結果】 ① 食道上皮内腫瘍ではマクロファージの浸潤数が増
【背景・目的】
加している癌組織内に浸潤しているマクロファージは腫瘍関連
CD68、CD163、CD204 の免疫組織化学では上皮層内に
マクロファージ（tumor-associated macrophage; TAM）浸潤するマクロファージが陽性となった（図 1）と呼ばれ、癌微小環境を構成する白血球の中で最も多
図 1（H.E 標本）。
い成分である。TAM は血管新生誘導、細胞外基質分解、
右半分に食道上皮
癌細胞の増殖能・運動能の促進などを介して癌進展に
寄与する 1。マクロファージは免疫促進に働く M1 型と
内腫瘍、左半分に非
免疫抑制に働く M2 型に大別されるが、TAM は M2 型
腫瘍性扁平上皮が
に類似した性質を示し、M2 型マクロファージマーカー
分布する。である CD163 や CD204 を発現している 2。様々なヒ
ト悪性腫瘍で TAM の浸潤数が多いほど予後不良であ
図の挿入可能
る事が報告されており、当研究室でも食道扁平上皮癌
において CD204 陽性の TAM の浸潤数が多い症例ほど
生存率が低い事を明らかにしている 3。癌進展とマクロ
ファージとの関連に言及した研究は多いが、発癌初期
段階におけるマクロファージ浸潤に着目した研究は少
ない。本研究では、食道扁平上皮癌の発癌初期段階に
おけるマクロファージ浸潤の意義を明らかにする。
いずれのマーカーを用いた場合でも、単位長さあたり
の陽性マクロファージ数は食道上皮内腫瘍領域で非腫
瘍性扁平上皮領域に比べて有意に多かった（P < 0.001）。
以上から、マクロファージは正常扁平上皮細胞から食
道上皮内腫瘍への腫瘍化の過程にも関与している可能
性が考えられた。
② マクロファージとの間接共培養で食道正常扁平上
皮細胞の増殖能は p38 MAP kinase 経路を介して亢進
する上記仮説を in vitro で検証するため、食道正常扁平上
皮細胞として Het-1A、マクロファージとして THP-1
の分化誘導系を用いた間接共培養系を確立した。マク
ロファージ様、M1 型マクロファージ様、M2 型マクロ
ファージ様に分化させた THP-1 と Het-1A を間接共培
養すると、いずれの場合でも Het-1A の増殖能が有意に
亢進した。この時、Het-1A の細胞内で活性化されるシ
グナル伝達経路を調べたところ、p38 MAP kinase のリ
ン酸化および核内移行が誘導されていた。p38 MAP
kinase の阻害剤を間接共培養系に添加すると、濃度依
存的に Het-1A の増殖能亢進は相殺された。以上から、
マクロファージ由来の液性因子によって食道正常扁平
上皮細胞の p38 MAP kinase を介した増殖能亢進が誘
導される事を見出した。 ③ 食道上皮内腫瘍症例ではリン酸化 p38 MAP kinase
が陽性となる in vitro の実験系で見出した p38 MAP kinase の活性
化が in vivo でも観察されるかどうかを、食道上皮内腫
瘍症例におけるリン酸化 p38 MAP kinase の免疫染色
法で確認した。食道上皮内腫瘍症例の一部では腫瘍細
胞でリン酸化 p38 MAP kinase が陽性となり、その近
傍には CD204 陽性マクロファージの浸潤を確認できた。
以上から、食道上皮内腫瘍細胞でもマクロファージと
の細胞間相互作用によって p38 MAP kinase が活性化
している可能性が示唆された。
【考察】我々は食道癌の進展とマクロファージ浸潤数が有意
に相関する事を明らかにしてきたが、今回、食道癌の
前がん病変である食道上皮内腫瘍の段階においてもマ
クロファージが浸潤している事を見出した。同様の現
象は前立腺癌の前がん病変 high-grade PIN でも観察さ
れており、マクロファージ由来のケモカインを介した
発癌機構が提唱されている 4。本研究によって、食道癌
の発癌初期段階においてもマクロファージとの細胞間
相互作用が重要である可能性を明らかにした。また、
マクロファージ由来の液性因子とこれによって活性化
される腫瘍細胞内の p38 MAP kinase は、食道癌の診断・
治療における新規標的分子となり得る可能性が示唆さ
れた。【文献】 1. Pollard JW. Tumor-educated macrophages
promote tumour progression and metastasis.
Nat Rev Cancer, 4:71-78, 2004.
2. Komohara Y et al. Possible involvement of the
M2 anti-inflammatory macrophage phenotype
in growth of human gliomas. J Pathol.
216:15-24, 2008.
3. Shigeoka M et al. Tumor associated macrophage
expressing CD204 is associated with tumor
aggressiveness of esophageal squamous cell
carcinoma. Cancer Sci. 104:1112-1119, 2013.
4. Fang LY et al. Infiltrating macrophages
promote prostate tumorigenesis via modulating
androgen receptor-mediated CCL4-STAT3
signaling. Cancer Res. 73:5633-5646, 2013. 本演題を日本分子腫瘍マーカー研究会奨励賞の対象演題とすることを
□希望します ■希望しません（どちらかを■にして下さい｡）
奨励賞対象者の要件：・本研究会会員であること。
・研究会当日において 40 歳未満の演者であること。
・演題応募の際に入会手続きが完了していること。
・すでに奨励賞を受賞されている方は対象とはなりません。

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