3次元培養を用いた前立腺癌新規バイオマーカーの検索

• Project/Area Number: 19791114
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Urology
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 角田 俊之 九大, 大学病院 (70444817)
• Project Period (FY): 2007 – 2009
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥2,880,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2008: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2007: ¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
• Keywords: 前立腺 / 正常上皮 / 3次元培養 / マイクロアレイ / In silico 解析 / EGF / TGF-BI / 高分化癌

Research Abstract

まず正常の分化の過程を理解するために3次元培養と2次元培養間でマイクロアレイを施行し、腺構造形成に特に重要な細胞極性に関与する遺伝子群を選別することに成功した(1st selection)。これらの遺伝子をさらにIn silico pathway解析を行なった結果、このような遺伝子は癌においては異常発現を示し、実際これらの遺伝子群の上流で活性化されているEGFを欠乏させることにより、腺構造は崩壊し、癌細胞が3次元培養で示すスフェロイドのような形態に変化した。また上流で発現が抑制されいるTGFβを過剰に投与すると。腺構造の発育が抑制されることがわかった。EGFRの異常発現はホルモン耐性癌などで言われており、TGFβシグナルの活性低下も癌においては頻繁に見られる。このように正常の腺構造に必要な情報を認識することは正常から癌への移行への過程を認識することにもつながり、今までに行われている手法である正常と癌の単純比較の研究では癌のinitiationを認識するマーカーを選別することは非常に困難ではないかと考えられた。我々は1st selectionで得られたマーカーを臨床検体で検証することでより早期の癌、すなわち化学予防で治療可能な癌を選別できるマーカーを探索することを試みた(2nd selection)。前立腺癌はより腺構造の保たれた高分化癌と腺構造の崩壊した低分化癌に大別できる。米国 Department of Defense Center for Prostate Disease Research(CPDR)との共同研究において、1st selection マーカーを同一人物より得られた正常前立腺と高分化癌、もしくは低分化癌のmicro dissection サンプルを用いた40 setのアレイデータにいて照合をおこなったところ、高分化癌特異的な発現を示す遺伝子があることがわかった。その遺伝子に関しては現在さらなる解析を進めている。

Research Products

• [Journal Article] Culture requirements of prostatic epithelial cell ines for acinar morphogenesis and lumen formation in vitro: Role of extracellular calcium. (2007)
  • Author(s): Tyson, DR, Inokuchi, J, Tsuoda, T, Lau, A, Ornstein. DK
  • Journal Title: Prosate 1; 67 Pages: 1601-1613
• [Presentation] Three dimensional(3-D) culture model showing pre-malignant state of prostatic cell. (2007)
  • Author(s): Tsunoda, T, Naito, S
  • Organizer: The 24th Korea-Japan Urological Congress.
  • Place of Presentation: Cheoungju, Korea
  • Year and Date: 2007-10-05
• [Presentation] 腺房を構築する正常前立腺上皮3次元培養細胞のIn sihco解析. (2007)
  • Author(s): 角田俊之、内藤誠二
  • Organizer: 第66回日本癌学会学術総会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2007-10-03
• [Presentation] The dysregulation of three-dimensional specific genes play a significant role in prostate cancer debelopment. (2007)
  • Author(s): Tsunoda, T, Inokuchi, J, Tyson, DR, Naito, S, Ornstein, DK
  • Organizer: 7th World Basic Urological Research Congress.
  • Place of Presentation: Dublin, lreland
  • Year and Date: 2007-09-27
• [Presentation] Gen expression profiling of prostatic epithelial cells in two-dimensional versus three-dimensional cultures (2007)
  • Author(s): Tsunoda, T, Inokuchi, J, Tyson, DR, Naito, S, Ornstein, DK
  • Organizer: The 102nd annual meeting AUA 2007
  • Place of Presentation: Anaheim, USA
  • Year and Date: 2007-05-19
• [Presentation] 腺房を構築する前立腺3次元培養モデルシステムの開発とその特性 (2007)
  • Author(s): 角田俊之、内藤誠二
  • Organizer: 第16回泌尿器科分子・綱胞研究会
  • Place of Presentation: 福岡
  • Year and Date: 2007-02-23