Functional analysis of voltage-gated potassium channels in pancreatic cancer stem cells
Project/Area Number |
21K08689
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Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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Allocation Type | Multi-year Fund |
Section | 一般 |
Review Section |
Basic Section 55020:Digestive surgery-related
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Research Institution | Kyoto Prefectural University of Medicine |
Principal Investigator |
原田 恭一 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 特任助教 (80804822)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大辻 英吾 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (20244600)
塩崎 敦 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (40568086)
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Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
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Keywords | 癌幹細胞 / イオンチャネル / 膵臓外科学 |
Outline of Research at the Start |
近年、様々なイオン輸送体が癌細胞機能を制御することが知られている。本研究では、膵癌における電位依存性K+チャネル(voltage-gated potassium channel: VGKC)の発現機能解析を行うとともに、"癌幹細胞特異的に発現したVGKCの制御により、膵癌の進展が抑制できる" という実験仮説の検証を行う。その結果から、癌幹細胞内イオン濃度変化を介した新たな腫瘍形成メカニズムを解明し、VGKC阻害薬である4-アミノピリジンを応用した、膵癌に対する斬新な治療概念の構築を目指す。
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Outline of Annual Research Achievements |
膵癌細胞株PK59から癌幹細胞を抽出・培養し、抗癌剤耐性・再分化能などのStemnessを確認した。網羅的遺伝子発現解析からKCNB1、KCNC1、KCND1等のvoltage-gated potassium channels (VGKC)が、癌幹細胞において高発現していることを見出した。更に、その阻害剤4-Aminopyridineの癌幹細胞増殖抑制効果や、抗癌剤の作用増強効果をin vitro、in vivoで確認した。これらの結果は、英文論文としてまとめ報告した(Int J Oncol. 2021)。同時に、ヒト膵癌組織におけるKCNB1の発現レベルを解析したところ、ALDH1A1と正の相関を示すことが明らかとなった。cBioPortal databaseを用いた解析でも、KCNB1とALDH1A1のmRNA発現は正の相関を示した。PK59細胞にKCNB1 plasmidを導入したところ、細胞増殖が増強された。ヒト食道癌細胞株のうち、KCNB1が高発現していたTE5細胞とKYSE70細胞に対してKCNB1 siRNAを導入したところ、G2-M期の進行停止、アポトーシス誘導、遊走浸潤能抑制が確認された。IPAを用いたMicroarray解析ではEphrin receptor signaling pathwayが細胞増殖の抑制に関与していた。根治切除を施行した食道癌患者組織を用いて免疫組織化学染色(IHC)を行ったところ、生存解析では、KCNB1高発現群が低発現群と比較し有意に5年無再発生存率が不良であった。これらの研究成果は英文論文にまとめ、現在投稿中である。 一方で、食道腺癌幹細胞(Ann Surg Oncol. 2023)や肝細胞癌幹細胞(Anticancer Res. 2023)に特異的に発現するイオン輸送体を同定し、それらの阻害剤による抑制効果を解明し報告した。また、胃癌においてTRPV2がPD-L1の発現を制御し、PD-1への結合に影響を及ぼすことを解明した(Ann Surg Oncol. 2023)。また、大腸癌におけるNa+/K+-ATPase (Ann Surg Oncol. 2023)の機能解析・臨床病理学的意義を報告した。
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Report
(3 results)
Research Products
(47 results)
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[Presentation] 大腸癌幹細胞の低浸透圧ショックへの抵抗性2022
Author(s)
加藤俊治, 塩崎敦, 工藤道弘, 清水浩紀, 小菅敏幸, 木内純, 大橋拓馬, 有田智洋, 山本有祐, 小西博貴, 森村玲, 栗生宜明, 生駒久視, 窪田健, 藤原斉, 岡本和真, 大辻英吾
Organizer
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Author(s)
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