細胞内共生microbiomeからみた新規膵癌進展メカニズムの解明
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21K08780
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 55020:Digestive surgery-related
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
江口 大樹 九州大学, 医学研究院, 共同研究員 (90726390)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
安井 隆晴 九州大学, 医学研究院, 共同研究員 (60611283)
森山 大樹 九州大学, 大学病院, 准教授 (70586859)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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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: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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| Keywords | 膵癌 / 細胞内細菌 / microbiome / 細胞内共生 / オートファジー / KPCマウス |
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| Outline of Research at the Start |
膵癌は予後不良であり、既存の抗癌剤治療や放射線治療に抵抗性を示すことが多い。近年、無菌と考えられてきた膵組織内、膵腫瘍内にもmicrobiomeが存在し、免疫寛容の誘導を介して膵癌の進展を促進していることが報告され、microbiomeと膵癌進展との関係が注目されている。今まで癌微小環境の一員として認識されていた腫瘍内microbiomeは、腫瘍細胞内に生きて存在するだけでなく、癌細胞のbiologyにも影響を与えていることが示唆された。今回、腫瘍細胞内に共生するmicrobiomeに着目し、膵癌の進展や転移との関連を次世代シーケンサー(NGS)で解析する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、腫瘍細胞内に存在するmicrobiomeが腫瘍細胞のbiologyに影響を与えている可能性を考慮し、細胞内共生microbiomeに着目した癌の進展メカニズムの解明を目的とする。
ステップ【1】で、ヒト膵癌組織を用いて細菌の構成成分であるLPSを抗LPS抗体による免疫組織化学染色検査で評価したところ、膵癌の約60&で腫瘍内細菌の存在を確認した。正常膵組織にはLPSは検出されなかった。蛍光標識した細菌が膵癌細胞株に取り込まれることをTime-Lapse imagingでリアルタイム撮影することに成功した。
ステップ【2】で、細胞内に侵入することが報告されている特定の歯周病菌に着目し、ヒト膵癌組織のDNA抽出産物を用いて、PCRで増幅させたところ、腫瘍内の歯周病菌由来のDNA検出群は非検出群と比較して、治療前の腫瘍サイズが大きく、膵後方浸潤の割合が高いことが判明した。
ステップ【3】で、膵癌細胞株皮下移植マウスへステップ【2】で得た特定の歯周病菌を腫瘍内投与し、腫瘍径を評価したところ、他の歯周病菌投与群と比較して、ステップ【2】で得た歯周病菌投与群では有意に腫瘍の増大が得られた。
以上の結果より、細胞内で共生するmicrobiomeが膵癌の進展へ影響を及ぼしていることが示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
ステップ【1】でヒト正常膵組織ではなく、膵腫瘍内にmicrobiomeが存在することが確認できた。細胞内に侵入することが報告されている歯周病菌が腫瘍の増大や進展に影響を与えていることが示唆される結果が得られた。今後は遺伝子改変膵癌自然発生マウスを用いて、定期的にマウスを解剖し、正常膵組織、PanIN、膵腫瘍、肝転移巣における細胞内共生microbiomeの評価を進める予定である。
ステップ【2】、【3】で、特定の歯周病菌が膵癌の進展へ影響を及ぼすことが示唆された。担癌マウスへ歯周病菌を投与することで癌が進展するメカニズムを今後検討していく。
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| Strategy for Future Research Activity |
細胞内に侵入する特定の歯周病菌が膵癌細胞内に侵入することにより、癌の進展に影響を及ぼす可能性が示唆された。歯周病菌の細胞表面タンパクや特異的なゲノム配列などのどの分子が癌の進展に影響を及ぼしているかと今後評価予定としている。歯周病菌と癌細胞を共培養して、細菌を細胞内に取り込ませた群と、取り込ませない群で、腫瘍の進展に影響を与えているかを評価する。
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Report
(2 results)
Research Products
(1 results)
