正常膵臓及び膵癌の糖代謝における解糖系振動と関連遺伝子の検証

• Project/Area Number: 23K14475
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 49020:Human pathology-related
• Research Institution: Mie University
• Principal Investigator: 臼杵 恵梨 三重大学, 医学部附属病院, 助教 (20964612)
• Project Period (FY): 2023-01-20 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000); Fiscal Year 2025: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2024: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2023: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
• Keywords: 解糖系振動 / 膵臓癌 / 膵癌

Outline of Research at the Start

メタボローム研究の高まりとともに様々な技術開発が進んでいるものの、腫瘍代謝には未解明な部分が多い。多くの固形癌で癌細胞が大量のグルコースを取込み、酸素の存在下でも解糖系で乳酸が増加すると言われているが、膵癌も同様の特徴を持つ。解糖系の中間代謝物は生化学振動することが知られており、最近、１細胞レベルで解糖系振動を計測する技術が開発された。膵癌は遺伝子変異の蓄積にて発癌する多段階発癌が提唱されているものの、各期における解糖系振動については未だ明らかになっていない。そこでマウスを用い、正常膵臓から癌化に至る各期における解糖系の関連遺伝子と解糖系振動における相関関係を確認する。

Outline of Annual Research Achievements

研究テーマ「正常膵臓及び膵癌の糖代謝における解糖系振動と関連遺伝子の検証」について、KPCマウスを用いて、膵癌発症前、発症初期から悪性化までの各ステージで膵臓を取り出し、初代培養し、得られた細胞から解糖系振動に関連する遺伝子を探索する、という内容を想定。令和4~5年にかけて、自身の産休・育休を経て令和6年の1月に研究を再開。この3ヶ月に間に、研究協力者との意見交換、バイオインフォマティクス関連のセミナー受講、研究に必要な試薬や実験器具等の準備を行い、研究活動を再構築することに注力していたため、まだ実績は得られていない。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

約4年間の実験からのブランク後、仕事への復帰と初めての育児の両立に苦戦しながらも、研究活動を再開。この3ヶ月は主に準備活動に注力していた。具体的には、複数の研究協力者との数回の打合せや、最新の研究動向を把握するための文献調査、必要な試薬の購入などを行ってきた。これにより、令和6年度からは研究活動を本格的に加速する基盤を築くことができたと考えている。また、以前から不安を感じていた初代培養の技術についても、新たに協力者を得ることができ、今後の研究進行に向けて具体的な計画を立てることが可能となった。研究全体としてはやや遅れ気味ではあるものの、このように段階を追って準備を進めているため、研究の本格的な再開に向けた調整は整っている。

Strategy for Future Research Activity

まず、海外からのマウス購入を行い、その到着を待つ間に、公的データベースを用いて解糖系振動に関連する遺伝子の公開データがあるか、データの入手方法等を調査する。公開されているデータがあれば、その情報を基に統計解析を進め、後々得られるwetの実験結果と突合できるよう準備する。同時に、現状ターゲットとしている遺伝子候補について、手持ちの膵癌細胞を使用してqPCRやウェスタンブロッティングによる発現確認を行う。マウスが到着次第、膵癌発症前、膵癌発症から悪性化に至るまでの各段階で膵臓を取り出し初代培養を計画しているが、これは次年度以降になる可能性が高い。初代培養後は、マグネットビーズで膵癌細胞のみをソーティングし、核酸抽出を行い、RNAseqによる解析を行う。得られたデータと解糖系振動の結果との相関を見るために、引き続きバイオインフォマティクスの学習も進めていく予定である。