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Analysis of PFKFB3 expression in tumor cells and tumor endothelial cells in hepatocellular carcinoma and new therapy exploration

Research Project

Project/Area Number 19K18083
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 55020:Digestive surgery-related
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

Matsumoto Kenichi  大阪大学, 医学系研究科, 招へい教員 (60781721)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2020: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2019: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Keywords腫瘍血管正常化 / 解糖系 / 肝細胞癌 / 腫瘍血管 / PFKFB3
Outline of Research at the Start

肝細胞癌に対する最も有効な治療法は外科手術であるが、根治切除後にも高率に肝内転移あるいは肝外転移を来す(5年無病生存率は約30%)ため、新規治療薬の開発は喫緊の課題である。肝細胞癌の転移を抑制する新規治療薬の開発を目的とし、既報告から解糖系酵素 PFKFB3 に着目した。臨床検体における PFKFB3 の発現と予後との関連を評価し, マウス同所性肝細胞癌モデルを用いて PFKFB3 阻害薬による腫瘍および腫瘍血管への影響を評価する。さらには腫瘍血管内皮細胞の単離解析を行い、PFKFB3阻害薬が腫瘍血管内皮細胞へ作用するメカニズムを検証する。

Outline of Final Research Achievements

We aimed to investigate the significance of PFKFB3 in HCC, and the effects of the PFKFB3 inhibitor, PFK15, in HCC tumor cells and tumor endothelial cells. Double immunofluorescent staining of PFKFB3 and CD31 in HCC tissues revealed that high PFKFB3 expression in both tumor cells and tumor endothelial cells was significantly correlated with poor prognosis. PFK15 s pressed proliferation of HCC cell line and tumor endothelial cells in vitro. In a subcutaneous tumor model of the HCC cell line with tumor endothelial cells, PFK15 suppressed tumor growth and induced apoptosis. Moreover, PFK15 treatment induced tumor vessel normalization, decreasing vessel diameter with pericyte attachment and improving vessel perfusion. High PFKFB3 expression in both tumor cells and tumor endothelial cells was i tified as a novel prognostic marker in HCC. Targeting PFKFB3 via PFK15 might be a promising strategy for suppressing tumor growth and inducing tumor vessel normalization.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

肝細胞癌に対する最も有効な治療法は外科手術であるが、根治切除後にも高率に肝内転移あるいは肝外転移を来す(5年無病生存率は約30%)。一方、他癌腫と比較しても肝細胞癌に対する全身化学療法の選択肢は非常に限られており、新規治療薬の開発は喫緊の課題である。当研究により、肝細胞癌に対して、PFKFB3阻害薬PFK15が糖代謝制御により腫瘍細胞増殖を抑制し、また腫瘍血管正常化を誘導できることが明らかとなった。この結果はPFKFB3を標的とした治療が肝細胞癌の転移を抑制し、再発の減少につなげられる可能性を示唆する。

Report

(3 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (2 results)

All 2021

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (1 results)

  • [Journal Article] Inhibition of glycolytic activator PFKFB3 suppresses tumor growth and induces tumor vessel normalization in hepatocellular carcinoma2021

    • Author(s)
      Matsumoto Kenichi、Noda Takehiro、Kobayashi Shogo、Sakano Yoshihiro、Yokota Yuki、Iwagami Yoshifumi、Yamada Daisaku、Tomimaru Yoshito、Akita Hirofumi、Gotoh Kunihito、Takeda Yutaka、Tanemura Masahiro、Umeshita Koji、Doki Yuichiro、Eguchi Hidetoshi
    • Journal Title

      Cancer Letters

      Volume: 500 Pages: 29-40

    • DOI

      10.1016/j.canlet.2020.12.011

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 肝細胞癌における解糖系酵素PFKFB3の機能抑制は腫瘍増殖を抑制し腫瘍血管正常化を誘導する2021

    • Author(s)
      松本謙一
    • Organizer
      第76回日本消化器外科学会総会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report

URL: 

Published: 2019-04-18   Modified: 2022-01-27  

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