胆管がん腫瘍再増殖の予防法確立を目指したエクソソーム蛋白活性化機構の解析

• Project/Area Number: 22K07979
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 53010:Gastroenterology-related
• Research Institution: Niigata University
• Principal Investigator: 松田 康伸 新潟大学, 医歯学系, 准教授 (40334669)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小林 隆 新潟大学, 医歯学系, 准教授 (40464010) ; 坂田 純 新潟大学, 医歯学系, 准教授 (70447605)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2024: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2023: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000); Fiscal Year 2022: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
• Keywords: 胆管がん / エクソソーム / ゲムシタビン

Outline of Research at the Start

近年、がん患者に対する化学/放射線治療の休薬期間内に、残存腫瘍が急速に再増殖する現象(腫瘍再増殖; tumor repopulation; TR)が少なからず報告されて注目されている。
申請者らは最近、ゲムシタビン処理後の胆管がんが、活性化したストレスキナーゼp38MAPKを豊富に含むエクソソームを分泌して、TRを促進することをみいだした。
そこで本研究では、i) 胆管がんエクソソーム内部のp38MAPK活性化機構を明らかにして、ii) がんエクソソーム蛋白を網羅的解析してp38MAPK以外のTR促進因子を探索する予定である。

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、胆管がんにおける化学療法後の腫瘍再増殖(TR)現象（がん治療後に腫瘍が急速に増大する現象）を、エクソソームを用いて制御する方法の構築である。本研究では、TR現象のメカニズムを探るため、i) これまでの予備検討で明らかになった、胆管がんエクソソームのセリン・スレオニンキナーゼp38MAPK活性化機構を検討して、ii)化学療法休薬中のがんエクソソーム蛋白を網羅的解析を計画した。
本年度においては、前年度の研究に引き続いて、p38MAPK活性機構の解析を行った。具体的には、胆道がん細胞（胆管がんHuCCT1、胆のうがんNOZ)に抗がん剤（ゲムシタビン、シスプラチン）を投与し、エクソソーム量・活性（増殖/転移促進）を解析し、エクソソーム内部のp38MAPKのリン酸化レベルをウエスタン・ブロット法を用いて解析した。
その結果、胆管がんのエクソソーム分泌量は抗がん剤刺激で1.7-3倍程度に増加していた。p38MAPKおよび１１その下流シグナルのMK2リン酸化は10数倍に増加しており、化学療法で刺激されたがん細胞のエクソソーム内部では、p38MAPK経路が著明に活性かしていることが明らかになった。また、がん抑制遺伝子p53変異を伴うHuCCT1細胞では、p38MAPKの下流シグナル因子であるMAPKAP-2だけでなく、mTOR経路も活性化していることを見出した。
なお、以上の実験は、既存の試薬・機器・消耗品を用いて行えたので、当該年度での支出を可能な限り抑えることができた。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当該年度では、前年度に引き続き、胆管がんエクソソームの化学療法後のセリン・スレオニンキナーゼp38MAPK活性化機構の検討を行うことができた。
さらに本年度では、がん抑制遺伝子p53変異を伴う場合では、p38MAPKの下流シグナル因子であるMAPKAP-2のみならずmTOR経路も活性化していることを明らかにできた。これらの得られた研究結果(特にmTOR経路に関する知見)は、当初の研究計画で予想した以上の成果と言える。

Strategy for Future Research Activity

本研究課題の総括を行うために、胆管がんのp38MAPKを制御できるエクソソーム拮抗剤を見いだす研究を推進する計画である。具体的には、以下の手法を用いる。
i)　胆管がん細胞株HuCCT1や胆のうがんNOZに対し、数種類のp38MAPK阻害薬と抗がん剤（ゲムシタビンetc.）による併用療法を行い、残存生細胞の再増殖スピードを計測する。
ii) p38MAPK拮抗作用をもつ医薬品の併用効果を検討する。