肺がん進行におけるキヌレニナーゼの役割解明と新規がん治療法の開発
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22K16585
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 55040:Respiratory surgery-related
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| Research Institution | Kanagawa Cancer Center Research Institute |
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Principal Investigator |
項 慧慧 地方独立行政法人神奈川県立病院機構神奈川県立がんセンター(臨床研究所), 臨床研究所がん分子病態学部, 特任研究員 (80869793)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
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| Keywords | 肺がん / キヌレニナーゼ / 肺がん進行 / キヌレニンナーぜ / 腫瘍微小環境 |
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| Outline of Research at the Start |
現在、肺がんは日本人において最も死亡数が多く、肺がんの死亡数を減少させる為、新たな治療法を開発することが期待される。アミノ酸代謝の制御は、がん細胞の悪化や免疫細胞の機能調節に重要であり、重要な研究課題である。本研究では、肺がんにおけるキヌレニナーゼの活性化と腫瘍の形成及び悪化の関係を明らかにすることを目的とする。また、臨床検体におけるキヌレニナーゼの網羅的遺伝子発現と臨床情報との関連を検討する。さらに、がん細胞や免疫細胞機能への影響を探索する。肺がん・転移における、キヌレニナーゼを介してKyn代謝経路を標的とした新規がん治療の確立に資する科学的エビデンスを蓄積する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年、がん代謝研究の発展にともない、肺がんの治療に新しいアイデアを切り開くことが可能になっている。 トリプトファンの代謝産物であるキヌレニンは腫瘍発生への関与が注目され、 腫瘍微小環境におけるキヌレニン蓄積量の減少は抗腫瘍免疫の活性化に関連することが報告された。 キヌレニナーゼは、トリプトファン代謝経路の酵素で、キヌレニンをアントラニル酸に、3-ヒドロキシキヌレニンを3-ヒドロキシアントラニル酸（3-HAA）に代謝し、キヌレニンの代謝に直接関与している。 本研究では、キヌレニナーゼに着目し、腫瘍細胞や免疫細胞の機能に対する制御的役割を探ることで、肺がん進行における役割の解明を試み、キヌレニナーゼを介したキヌレニン代謝経路を標的とする肺がん治療方法の開発に科学的根拠を提供することを目的とした。今年度は、当センターで肺がん外科切除361症例の手術検体のホルマリン固定パラフィン包埋（FFPE）組織から作製したがん組織アレイ（TMA）を用いて、キヌレニナーゼの免疫染色を実施した。肺がん患者腫瘍組織でキヌレニナーゼの発現パターンを精査したところ、キヌレニナーゼは腫瘍細胞と間質細胞の両方に陽性を示した。詳しく病理的な解析を進めており、キヌレニナーゼの発現と病態との相関性検証中である。キヌレニナーゼの発現が腫瘍悪化に与える影響を解明するため、免疫染色を実施した症例の中から、肺がん組織の腫瘍細胞でのキヌレニナーゼ発現が優位な症例、間質細胞での発現が優位な症例、それぞれ代表する症例を抽出し、RNA sequencingを行った。また、RNAi法でKYNU をノックダウンした細胞を用いた実験、CRISPR-Cas9法を用いてKYNU遺伝子をノックアウトした肺腺がん細胞株を作製した。
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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
初年度は、臨床検体や実験用試料の用意、細胞株作製、データの収集など研究基盤の整える作業をメインにした。当センター肺がん外科切除症例の手術検体を用いて、FFPEスライドでキヌレニナーゼの免疫染色を実施し、キヌレニナーゼのダンバク質発現量と発現パターンを精査することができた。腫瘍細胞での発現、間質細胞での発現、それぞれを代表する腫瘍組織のFFPEサンプルからmRNAを抽出し、遺伝子発現プロファイルを入手した。一次解析の結果、良質のデータが取得でき、今後、遺伝子発現レベルでのキヌレニナーゼと腫瘍の悪性化関連を検討できる耐性が整った。また、KYNU siRNA実験系やKYNUノックアウトヒト肺がん細胞株の構築を完了できて、次年度のin vitro検証実験を行うベースを作成できた。
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| Strategy for Future Research Activity |
（１）今年度までに得られたデータを基軸に、統合オミクスデータ解析を進んでいく。臨床データ解析により、得られたキヌレニナーゼの発現が肺がん進行において果たす役割の仮説を構築する。
（２）In vitro細胞培養系でヒト肺がん細胞を使用し、KYNUノックアウトが、細胞機能及び免疫制御に与える影響を検証する。
（３）KYNUノックアウトしたヒト肺がん細胞株を使用して、免疫不全マウスモデルに異種移植腫瘍を作製、キヌレニナーゼの腫瘍形成及び転移への関与の検証。
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Report
(1 results)
Research Products
(6 results)
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[Presentation] アルギナーゼ1を介したアルギニン代謝の活性化は大腸がんの肝転移巣形成と抗腫瘍免疫を制御する2022
Author(s)
北村秀光, 王向東, 項慧慧, 豊島雄二郎, 沈輝棟, 志智俊介, 中本裕紀, 木村沙織, 杉山昂, 本間重紀, 宮城洋平, 武冨紹信
Organizer
第26回日本がん免疫学会
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