| Project/Area Number |
23K27675
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| Project/Area Number (Other) |
23H02984 (2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 55020:Digestive surgery-related
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| Research Institution | Kagoshima University |
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Principal Investigator |
大塚 隆生 鹿児島大学, 医歯学域医学系, 教授 (20372766)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
谷本 昭英 鹿児島大学, 医歯学域医学系, 教授 (10217151)
杉浦 剛 東北大学, 歯学研究科, 教授 (40322292)
下之薗 将貴 鹿児島大学, 鹿児島大学病院, 医員 (40814322)
井手野 昇 九州大学, 大学病院, 助教 (90883421)
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| Project Period (FY) |
2024-04-01 – 2027-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥18,590,000 (Direct Cost: ¥14,300,000、Indirect Cost: ¥4,290,000)
Fiscal Year 2026: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Fiscal Year 2025: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2024: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2023: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
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| Keywords | 膵癌 / ゲノム / マイクロバーオーム / リスク低減 / 遺伝子変異 |
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| Outline of Research at the Start |
依然予後不良である膵癌の予後改善のための対策である発症予防策、早期診断法開発、進行癌に対する治療法改善の中で、特に研究開発が遅れている膵癌予防法開発を目指し、膵癌高リスク群として最近注目されている膵IPMNに焦点を当てた本研究では、十二指腸内のマイクロバイオームが十二指腸乳頭を介して膵内に逆行性感染し膵全体に慢性炎症を惹起し、膵全体の遺伝子変異を起点としたクローン拡大の機序によりIPMN併存膵癌を発症させる仮説を立てた。膵癌発症スイッチをONにする特定のマイクロバイオームと変異遺伝子を解明し、膵癌発症リスク低減治療の開発につなげる。
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究代表者は先行研究で膵管内乳頭粘液性腫瘍（IPMN）の臨床病理学的特徴と細菌叢感染（マイクロバイオーム）の関連を示し、またKLF4遺伝子変異が併存膵癌を合併するIPMNの新規マーカーとなる可能性を示した。当該年度はKLF4変異が特定のマイクロバイオーム感染で起こりうるかを検証した。
26例の切除されたIPMN患者の臨床病理学的情報とともに、切除検体の新鮮凍結切片から網羅的ゲノム解析を、パラフィン包埋切片からマイクロバイオーム解析を行った。遺伝子変異解析は50の遺伝子に注目したカスタムパネルを作成し、次世代シークエンサーを用いた。またマイクロバイオーム解析はASV法で行った。
以下の結果が得られた。IPMN腫瘍内のFirmicutes門の相対存在量がKRAS変異群、GNAS変異群で増加する傾向にあったが、Proteobacteria門の相対存在量はKRAS変異群で減少傾向にあった。KLF4変異型IPMN（特にKRAS変異合併例）でα多様性が有意に低かった（p<0.05）。Firmicutes門とProteobacteria門の腫瘍内相対存在量はKLF4変異型IPMN（特にKRAS変異合併例）で有意に高かった（p<0.05）。すなわちFirmicutes門とProteobacteria門の相対存在量が増えると腫瘍内マイクロバイオームの多様性が失われ、KLF4変異の頻度が増えていく結果となった。またマイクロバイオームの多様性が低いほど遺伝子変異数が多く、一方でIPMNの生物学的悪性度は低くなるという結果も得られた。
さらにKLF4変異が誘導するシグナル伝達経路を明らかにするため、KLF4タンパクで誘導される標的分子の中からp21、p27、cyclin Dに注目し、ウェスタンブロット法と免疫染色法で解析した。Preliminaryな結果としてKLF4変異型IPMNでKLF4とp21のタンパク発現量が多い傾向にあった。p21は細胞周期停止から細胞の悪性度を低くする作用があり、変異型KLF4がfunction gain型の特徴を有し、KLF4タンパク過剰発現からp21の機能を促進する可能性があると考察した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
共同研究先のジョーンズホプキンス大学でのプロテオミクス解析の論文化（revise中）が遅れており、マイクロバイオーム解析で得られた菌種と関連したタンパク発現、あるいはKLF4変異型IPMNで得られるタンパク発現量の変化の情報が得られておらず、併存膵癌合併IPMNに特徴的なタンパクマーカーの絞り込みができなかった。
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| Strategy for Future Research Activity |
ジョーンズホプキンス大学でのプロテオミクス解析の論文化ができ次第、public dataとして登録し、そこからマイクロバイオーム解析で得られた菌種と関連したタンパク発現、あるいはKLF4変異型IPMNで得られるタンパク発現量の変化の情報を収集する。
またKLF4野生型、KLF4変異型のプラスミドを作成し膵癌細胞株にトランスフェクションし、標的分子の変化とともに細胞周期解析をセルソーターを用いて行い、KLF4変異下の細胞機能を明らかにする。またKLF4野生型、KLF4変異型の細胞株からタンパクを抽出し、外注でプロテオミクス解析を行い、膵癌易罹患性IPMNに特徴的なタンパクの絞り込みを行う。
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