がん幹細胞‐微小環境相互作用の高機能疾患モデル「がんゼノ患者」による多面的解析

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15H04287
• Research Institution: Tokai University
• Principal Investigator: 中村 雅登 東海大学, 医学部, 教授 (00164335)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 宮城 洋平 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, 総括部長 (00254194) ; 石川 俊平 東京医科歯科大学, 難治疾患研究所, 教授 (50418638) ; 安藤 潔 東海大学, 医学部, 教授 (70176014) ; 千々和 剛 自治医科大学, 医学部, 講師 (70642180)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: がんゼノグラフト / NOGマウス / がん幹細胞 / がん微小環境 / 相互作用 / インタラクトーム

Outline of Annual Research Achievements

平成28年度は、神奈川県立がんセンター／東海大学医学部付属病院にて治療目的手術で採取される各種進行がん材料をNOGマウスに移植し、生着、継代移植、凍結保存され、樹立された、がん患者由来ゼノグラフト（Patient Derived Xenograft, PDX）の応用展開研究を実施した。さらに、このPDXとヒトがんの臨床情報を系統的に一体化し、擬似的に各患者と同等とみなして各種創薬研究に応用展開可能な新世代の疾患モデル(がんゼノ患者: Cancer Xenopatient, CXP)として解析に供した。
前年度に引き続き、PDX標本／臨床病理標本について、相互作用分子(主として増殖因子とその受容体)の発現を免疫組織学的に検討し、臨床経過と標的分子局在の整合性検討を行う。また各種幹細胞マーカーの免疫組織学的検討によりCSC-niche/PDXを選択的に追跡する技術を確立した。がん細胞依存性(ヒト)の因子および微小環境依存性(マウス)の因子それぞれに対する特異抗体を用い、ゼノグラフト内における因子局在を解析した。
前年度に引き続き、PDX/NOGの細胞全RNAを抽出し、継代移植ごとにインタラクトーム解析を実施した。特に、CXPについて優先的に解析を進めた。この経時的な解析により、CSC-niche/PDXの樹立過程における相互作用の変化を解析する。インタラクトーム解析では、バイオインフォマティック処理にてインタラクトームデータベースから相互作用を遺伝子発現の量、強さ、向き(CSC依存性、niche依存性)を明らかにし、依存性の高い相互作用分子の抽出を試みた。インタラクトーム解析結果をCXPシステムにより多面的に解析し、がん幹細胞の環境依存性の本質に迫る重要な相互作用探索を継続して行った。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

各種進行がん材料をNOGマウスに移植し、生着、継代移植、凍結保存され樹立されたがん患者由来ゼノグラフト（Patient Derived Xenograft, PDX）の応用展開を図った。このPDXとヒトがんの臨床情報を系統的に一体化し、擬似的に各患者と同等とみなして各種創薬研究に応用展開可能な新世代の疾患モデル(がんゼノ患者: Cancer Xenopatient, CXP)として確立することに努めたが、必要な患者情報の抽出に時間を要し、やや研究の進捗が遅れている。
PDX標本／臨床病理標本について、また各種幹細胞マーカーの免疫組織学的検討によりCSC-niche/PDXを選択的に追跡する技術の確立を目指したが、適切なマーカーの選択に遅れが認められる。。CSC-nicheの組免疫組織化学的特性を解析した。また、継代移植ごとに自己複製能と多能性が保持されるかを解析しCSC-nicheを同定するとともに、CSC-nicheを最適に維持できる移植条件を整理したが、確定には至っていない。がん細胞依存性(ヒト)の因子および微小環境依存性(マウス)の因子それぞれに対する特異抗体を用い、ゼノグラフト内における因子局在を解析したが、期待した成果は得られなかった。
PDX/NOGの細胞全RNAを抽出し、継代移植ごとにインタラクトーム解析を、特に、臨床情報と一体化されたCXPについて優先的に解析を進めた。この経時的な解析により、CSC-niche/PDXの樹立過程における相互作用の変化の解析を試みたがインタラクトームデータベースを基にした相互作用を遺伝子発現の量、強さ、向き(CSC依存性、niche依存性)を明らかにするには至らなかった。がん幹細胞の環境依存性の本質に迫る重要な相互作用については探索途上にあり、やや進捗が遅れている。

Strategy for Future Research Activity

がん患者由来ゼノグラフト（Patient Derived Xenograft, PDX）の応用展開を継続する。PDXとヒトがんの臨床情報を系統的に一体化し、擬似的に各患者と同等とみなして各種創薬研究に応用展開可能な新世代の疾患モデル(がんゼノ患者: Cancer Xenopatient, CXP)として確立することを継続する。
PDX標本／臨床病理標本について、また各種幹細胞マーカーの免疫組織学的検討によりCSC-niche/PDXを選択的に追跡する技術を確固としたものにする。CSC-nicheの組免疫組織化学的特性を解析した。また、継代移植ごとに自己複製能と多能性が保持されるかを解析しCSC-nicheを同定するとともに、CSC-nicheを最適に維持できる移植条件を確定する。
PDX/NOGの細胞全RNAを抽出し、継代移植ごとにインタラクトーム解析を、特に、臨床情報と一体化されたCXPについて優先的に解析を進め、特に経時的な解析により、CSC-niche/PDXの樹立過程における相互作用の変化の解析を継続しインタラクトームデータベースを基にした相互作用を遺伝子発現の量、強さ、向き(CSC依存性、niche依存性)を明らかにし、がん幹細胞の環境依存性の本質に迫る重要な相互作用についての具体的な分子候補の抽出を目指したい。

Research Products

• [Presentation] Clinical significance of ZNF185 intracellular localization in pancreatic ductal carcinoma (2016)
  • Author(s): Daisuke Furukawa, Tsuyoshi Chijiwa, Masahiro Matsuyama, Masaya Mukai, Ei-ichi Matsuo, Osamu Nishimura, Kenji Kawai, Hiroshi Suemizu, Toshio Nakagohri, Seiei Yasuda, Kazuaki Shimada, Nobuyoshi Hiraoka, Masato Nakamura
  • Organizer: American Associatio for Cancer Researchi
  • Place of Presentation: Ernest N. Morial Convention Center, New Orleans, Louisiana,USA
  • Year and Date: 2016-04-16 – 2016-04-20
  • Int'l Joint Research