Early predictive diagnosis of oncogene mutation group by FDG-PET / CT

• Project/Area Number: 22K15886
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 52040:Radiological sciences-related
• Research Institution: Juntendo University
• Principal Investigator: 城戸 秀倫 順天堂大学, 医学部, 助教 (70742930)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2022)
• Budget Amount: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2024: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2023: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000); Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
• Keywords: がん遺伝子変異 / FDG-PET/CT / グルコース代謝 / FDG / PET/CT

Outline of Research at the Start

近年、様々ながん腫において、科学的根拠に基づく薬剤選択等による標準治療が確立され、その治療法の選択に基本情報を与えるがん遺伝子変異遺伝子パネル検査は、標準治療後が保険適応条件であり、病状が悪化するなど患者の条件により、変異が見つかった場合に治療ができなくなる問題がある。そこで本研究では、がんの悪性化に関わる遺伝子変異群を早期予測しうる18F-FDG-PET/CTによる新規診断法を開発する事を目的とし、in vivo病態モデル、および臨床においてFDG-PET/CTによる糖集積、網羅的な遺伝子パネル検査に基づくがん遺伝子変異、およびがん悪性化について解析を行い、その関連性について解明する

Outline of Annual Research Achievements

当初、KRAS変異のあるNIH3T3細胞と遺伝子変異のないNIH3T3細胞で、mRNA以外にもグルコース代謝キットを用いて、糖代謝の変化を見たところ、やはりKRAS変異がある細胞で、より蛍光発色を認めた。ヒト細胞でも上記と同様のことがいえるか、HepG2細胞を用いて、グルコース代謝に関わるGLUTのmRNAを用いて、評価したが、予想していた事とは、逆の結果で発現が減る現象が起こった。原因として、HepG2細胞はもともとがん細胞であることもあり、このがん自体での糖代謝が高かった可能性が考えられた。今回の実験の目的として、正常細胞から悪性化した場合に、糖代謝が高くなるかどうかを検証することであり、実験で用いている細胞を変更する必要があった。肺の気管支上皮細胞が、遺伝子変異をする場合に糖集積は、FDG集積が目立つことは知られていて、気管支上皮細胞を用意した。

その為、まず肺のヒト正常細胞を実際に購入し、一過性の発現変異細胞をつくり、グルコース代謝に関わるGLUT1～5のmRNAを用いて、糖代謝が盛んになるか、現在評価しているところである。変異細胞については、グルコース代謝に関わるp53/AKT/RAS変異させ、実験を進めている。

上記細胞で、確かなmRNAを確認した場合は、stable細胞に変更し、次段階のネズミに注入し、ネズミ用のFDG-PET/CTで評価をもちいる予定だ。そして、NIH3T3にtransient発現で、実際にKRAS変異した細胞、AKT変異した細胞も、グルコース代謝に関わるGLUT1～5のmRNAを用いて、糖代謝が盛んになるか、調べているところである。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

多忙で、実験を一人でやっていることもあり、続けるペースが遅くなった。その上で、成果も、予期しない結果もあり、本来ラットまで実験をする予定だったが、続けられていない。

Strategy for Future Research Activity

研究日を1週間の内に作り、その中で実験が遅れるようなことがあれば、時間外を利用して、研究を進めていく。

勤務や私事で、研究が遅れるような事があれば、研究室の先生とも相談しながら、手伝ってもらえるところを増やしてもらう。