非小細胞肺癌における腫瘍関連好中球浸潤の分子メカニズムとその臨床的意義の解明

• Project/Area Number: 22K08979
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 55040:Respiratory surgery-related
• Research Institution: Kumamoto University
• Principal Investigator: 池田 公英 熊本大学, 大学院生命科学研究部(医), 准教授 (20448525)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 千場 隆 熊本大学, 国際先端医学研究機構, 客員講師 (30897682)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2024: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000); Fiscal Year 2023: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2022: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
• Keywords: 肺癌 / 好中球 / LY6D / Ly6d / 非小細胞肺癌

Outline of Research at the Start

本研究の目的は、非小細胞肺癌におけるLY6D発現が腫瘍中のTAN浸潤に与える影響について検証し、その臨床的意義を明らかにすることである。我々は予備データより、非小細胞肺癌において、LY6DがTANの腫瘍浸潤および活性化を制御し、術後再発に関わっている可能性を見出している。本研究では、主に臨床検体の網羅的トランスクリプトーム解析と組織学的検討により、術後再発に影響を及ぼすTANとLY6Dを結びつけるメカニズムを明らかにする。本研究は、術後再発を防ぐためのこれまでにない治療戦略を開発するTranslational researchとして大きな意義を持つと考えられる。

Outline of Annual Research Achievements

非進行非小細胞肺癌の標準治療は外科的切除であるが、患者の多くが術後に再発をきたす。従って、術後再発のメカニズムを理解し、コントロールすることは非小細胞肺癌治療のために必要不可欠である。近年、腫瘍中の好中球 Tumor-associated neutrophil（TAN）が腫瘍の転移や再発に重要な役割を担っていることが明らかになりつつある。我々のグループは、肺癌マウスモデルの作成を通じてLy6ファミリーの一員であるLY6Dが腫瘍細胞に高発現していることを発見し、実際の患者組織検体においてもLY6Dが発現していることを報告してきた。さらに、公開トランスクリプトームデータベースの解析より、LY6D高発現群では好中球の活性化に関わる遺伝子が活性化していること、LY6D高発現腫瘍にはより多くのTANが浸潤している傾向を見出した。これらの知見から、LY6D発現は好中球の活性化や浸潤に関与し非小細胞肺癌の転移再発に寄与している可能性を考えた。
本年度においては、Ly6d-EGFPマウスの作製および繁殖を行うとともに、Ly6d-EGFPマウスの肺からオルガノイドを樹立した。また、肺がん手術検体からのオルガノイド樹立とともに、肺がん組織中の好中球分取、共培養系の構築にむけて条件検討を開始した。

Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

Ly6dの発現をEGFP蛍光によって確認でき、コンディショナルにLy6d遺伝子をノックアウトできる肺オルガノイドを樹立した。また、ヒト肺がん細胞におけるLY6D発現の意義を解析するためのオルガノイド樹立に向けた条件検討を進めた。確立した多重免疫染色法について学会報告を行なった。

Strategy for Future Research Activity

樹立した肺オルガノイドに対してCRISPR-Cas9技術を用いた遺伝子編集を行い、LY6Dをコンディショナルにノックアウト可能な細胞株を樹立する。また、RNA-seq解析により、Ly6dによって制御される好中球遊走に関わる分子の同定を行う。