膵癌細胞由来細胞外小胞が誘導する癌微小環境の腸管神経リプログラミング機構の解明

• Project/Area Number: 23K15494
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 55020:Digestive surgery-related
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 砂川 真輝 名古屋大学, 医学系研究科, 特任助教 (50892709)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2026-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2025: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2024: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000); Fiscal Year 2023: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
• Keywords: 癌ー神経連関 / 腫瘍微小環境 / 増殖 / 遊走

Outline of Research at the Start

本研究では膵癌細胞が分泌する膵癌細胞由来細胞外小胞が癌微小環境中の神経をリプログラミングし、癌関連神経が誘導されるメカニズムを明らかにする。癌細胞由来伝達物質によって誘導される神経をIn vitroで誘導し、網羅的遺伝子発現解析を行い特異的な癌関連神経マーカーを同定する。さらに膵臓がんマウスモデルおよび手術検体を用いて同定した癌関連神経マーカーの臨床病理学的意義の解明を行う。

Outline of Annual Research Achievements

本研究は膵臓癌の癌関連神経を標的とした新規治療法開発のために”膵臓癌における神経ー癌連関のメカニズムおよび癌細胞による神経のリプログラミングの解明”を行う。本年度はマウス十二指腸及び小腸から腸管神経を摘出し初代培養を作成すること、ならびにマウス由来膵臓癌細胞と共培養を行い、癌細胞の有無による腸管神経のTranscriptome解析を行うことで、神経細胞のプロファイルを同定することを目標とした。現在、膵臓がんモデルマウス(Pdx-Cre; LSL-KrasG12D; LSL-Trp53R173H/+: KPCマウス)から初代膵臓癌細胞を樹立することができた。また、同マウスモデルにより発生した膵臓がんに、逆行性神経トレーサーであるコレラトキシンを注入した。蛍光免疫組織染色を行うことでGFP陽性コレラトキシンがマウス十二指腸の神経細胞に確認できたことから、膵臓癌組織にはマウス腸管神経が存在していることが明らかとなり、十二指腸由来の腸管神経が膵臓癌に向かうことが誘導されることが強く示唆された。続いて、マウス由来神経細胞と癌細胞の共培養を行うことを目的とした。そのためにマウス十二指腸及び小腸から腸管神経の摘出および同定が必要である。しかし、マウス腸管神経細胞の単離に難渋しており、安定した培養法の確立を検討している。したがってさらに若年齢マウスの腸管粘膜下層から腸管神経細胞を単離することで容易に上皮と分離することが可能になると考える。あるいはiPS細胞を用いてヒト腸管神経へと分化を誘導し、ヒト癌細胞を共培養を行うことで、in vitroにおける同様の実験系を確立させることが可能になると考える。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

マウス腸管神経細胞の単離に難渋しており、In Vitroでの実験系が進まない。

Strategy for Future Research Activity

腸管神経細胞の単離方法を確立すると同時に、In vitroの実験系においては腸管神経に分化誘導させたiPS細胞を用いて癌との共培養を行うことを検討する予定である。