膵癌DDR関連遺伝子バリアントにおける癌間質相互作用を標的とした個別化医療の実現

• Project/Area Number: 24K19370
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 55020:Digestive surgery-related
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 阿部 俊也 九州大学, 大学病院, 助教 (20722028)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2026-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2025: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000); Fiscal Year 2024: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
• Keywords: 膵癌 / 遺伝子変異 / 癌間質相互作用 / DDR関連遺伝子バリアント / 腫瘍免疫微小環境 / 家族性膵癌 / 個別化医療

Outline of Research at the Start

膵癌ではがん抗原が少なく、樹状細胞によるCD8陽性T細胞への抗原提示能が抑制されているため免疫チェックポイント阻害剤（ICB）の効果が乏しいといわれている。一方で、マイクロサテライト不安定性（MSI）が高い膵癌患者ではがん抗原が増加し、ICBに反応することが報告されており、ICBに対する効果が期待されている。腫瘍免疫サイクルの初期段階のメカニズムにAutophagyが関与していると仮説をたて、解明することで免疫提示システムを強化改変、MSI-H膵癌患者で見られる様なICBの効果を一般化する。また、薬剤スクリーニングから同定した新規Autophagy抑制剤を用い、ICBと併用した新規治療法を開発する。

Outline of Annual Research Achievements

癌間質相互作用や癌免疫微小環境を解明するにあたり、膵癌と腫瘍関連好中球(Tumor associated neutrophil;TAN)のphenotypeの変化、特に膵癌の特徴である豊富な間質組織が、好中球の分化とそれに伴う抗腫瘍免疫環境の形成にどのように影響しているのか、評価を行った。当科で切除した膵癌患者の切除標本を用いて膵癌微小環境中のTANと予後の関連をIHCで検討したところ、MPO高発現群は低発現群と比較して有意に予後不良であった。次に、Human NeutrophilとTANの培養上清を膵癌細胞に添加すると、TANの培養上清で刺激した膵癌細胞では有意に浸潤能が増加していた。NeutrophilとTANの分泌因子をサイトカインアレイで比較したところ、正常Neutrophilと比較して、TANではCCL5の分泌が高値であることが分かった。抗CCL5を投与すると、膵癌細胞の浸潤能も改善を認め、TANの分泌するCCL5を介して膵癌細胞の浸潤能を上昇させていることが示唆された。さらに、in vivo実験でMaravirocを用いてCCL5-CCR5を阻害したところ、コントロールと比較して腫瘍形成が抑制された。
また、遺伝子改変マウス（KCマウス・KPCマウス）の同一個体から癌細胞、癌関連線維芽細胞の樹立を複数種類樹立した。現在、ShRNAを用いた関連遺伝子の発現抑制実験を行っている。また、in vivo実験として、免疫能を保持したB6マウスの膵に同種移植後に腫瘍を摘出し、DDR関連遺伝子の野生型 vs 変異型の比較でscRNAseqを行い、癌細胞の様々なCAFや免疫細胞を含めた癌免疫微小環境に与える因子の同定を行う。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

癌間質相互作用や癌免疫微小環境において、膵癌と腫瘍関連好中球の関連に関して一部の機序を解明することができた。また、遺伝子改変マウス（KCマウス・KPCマウス）の同一個体から癌細胞、癌関連線維芽細胞の樹立を複数種類樹立することができたが、特定の遺伝子の発現抑制実験には至っていないため、③やや遅れている、とした。

Strategy for Future Research Activity

shRNAを用いた関連遺伝子の発現抑制実験を行っており、確立できれば、in vivo実験として、免疫能を保持したB6マウスの膵に同種移植後に腫瘍を摘出し、DDR関連遺伝子の野生型 vs 変異型の比較でscRNAseqを行い、癌細胞の様々なCAFや免疫細胞を含めた癌免疫微小環境に与える因子の同定を行う。