EMT-MET plasticityによる膵胆道癌進展機序の解明と個別化治療応用

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15H04925
• Research Institution: Chiba University
• Principal Investigator: 高野 重紹 千葉大学, 医学部附属病院, 助教 (20436380)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高屋敷 吏 千葉大学, 大学院医学研究院, 助教 (30456024) ; 吉富 秀幸 千葉大学, 大学院医学研究院, 講師 (60375631) ; 宮崎 勝 国際医療福祉大学, 大学病院, 教授 (70166156) ; 酒井 望 千葉大学, 医学部附属病院, 助教 (70436385) ; 賀川 真吾 千葉大学, 医学部附属病院, 助教 (90507302)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 膵臓外科学 / 浸潤・転移

Outline of Annual Research Achievements

1 ヒトHGF特異的中和抗体を用いたPrrx1b-Hgf axis制御による癌細胞浸潤および転移の抑制。２つのisoformに対するChIP sequence解析を行い、target moleculeをpick up、その中からPrrx1bに対する分子としてHgfを同定した。Prrx1b過剰発現細胞においてHgf発現は有意に上昇し、siRNAによるPrrx1b抑制細胞では著明に発現低下を認めた。siRNAにより癌細胞におけるPrrx1b発現をknockdownさせた後、recombinant HGFにてPrrx1b の機能をrescueできるかinvasion assayにて検証すると、浸潤能がrescueされた。ヒトHGF特異的中和抗体であるficlatuzumabを用い、preclinical studyとしてヒト膵癌細胞によるorthotopic transplantationを行うと、gemcitabineとficlatuzumabのcombination therapyにより有意に転移巣数が減少した。
2 Cancer stemnessを有するPrrx1a-Mtdh相互関係が及ぼす転移形成能の解明。次に、Prrx1aのdownstream target因子であるMetadherin (MTDH)について、膵癌細胞における機能解析を行った。まずは、Prrx1a過剰発現膵癌細胞では有意に高いself-renewal capacityを有し、gemcitabineに対する抗癌剤抵抗性を示した。さらに、MTDHのin vitroでの機能解析をshRNA、siRNAを用いて行ったところ、MTDHをknockdownするとpancreatosphere formation assayにおいて有意にself-renewal capacityの低下を認めた。Anoikis assayにおいてはMTDH抑制細胞では有意にcolony形成数が減少した。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

今年度の実績としては、当初の予定通りヒトHGF特異的中和抗体を用いたin vitroおよびin vivoの機能解析や、MTDHのin vitro実験が十分に行えたと考えられる。
現在の研究の進捗状況としてはおおむね順調に進展していると考えられる。今後、は最終年度となる今年度に研究結果をまとめあげる予定である。
外部への情報、成果の発信について、論文では昨年２月にGenes and Developmentに第一報がpublishされ、その論文がNature Reviews CancerのHighlight articleとして紹介された。第二報として現在投稿中（minor revision）である。来年度も継続して国内・国際学会での報告を行っていく予定である。今後も続報を投稿していく予定である。

Strategy for Future Research Activity

今年度同様に、研究計画の立案通りに実験を遂行していく予定であるが、以上の結果を踏まえ、動物実験にてMTDHのin vivoでの働きを中心に、MTDHをPrrx1aの機能を把握するkey moleculeとして捉え、抗癌剤耐性や自己複製能の観点から転移形成のメカニズム解明の糸口を探求する。

Research Products

• [Journal Article] Immune-complex level of cofilin-1 in sera is associated with cancer progression and poor prognosis in pancreatic cancer. (2017)
  • Author(s): Satoh M, Takano S, Sogawa K, Noda K, Yoshitomi H, Ishibashi M, Mogushi K, Takizawa H, Otsuka M, Shimizu H, Miyazaki M, Nomura F.
  • Journal Title: Cancer Sci. Volume: 印刷中 Pages: 印刷中
  • DOI: 10.1111/cas.13181.
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] 3.Prrx1 isoform switching regulates pancreatic cancer invasion and metastatic colonization. (2016)
  • Author(s): Takano S, Reichert M, Bakir B, Das KK, Nishida T, Miyazaki M, Heeg S, Collins MA, Marchand B, Hicks PD, Maitra A, Rustgi AK.
  • Journal Title: Genes Dev. Volume: 30 Pages: 233-247
  • DOI: 10.1101/gad.263327.115.
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] ETS-Transcription Factor ETV1 Regulates Stromal Expansion and Metastasis in Pancreatic Cancer. (2016)
  • Author(s): Heeg S, Das KK, Reichert M, Bakir B, Takano S, Caspers J, Aiello NM, Wu K, Neesse A, Maitra A, Iacobuzio-Donahue CA, Hicks P, Rustgi AK.
  • Journal Title: Gastroenterology. Volume: 151 Pages: 540-553
  • DOI: 10.1053/j.gastro.2016.06.005.
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Identification of a novel serum biomarker for pancreatic cancer, C4b-binding protein α-chain (C4BPA) by quantitative proteomic analysis using tandem mass tags. (2016)
  • Author(s): Sogawa K, Takano S, Iida F, Satoh M, Tsuchida S, Kawashima Y, Yoshitomi H, Sanda A, Kodera Y, Takizawa H, Mikata R, Ohtsuka M, Shimizu H, Miyazaki M, Yokosuka O, Nomura F.
  • Journal Title: Br J Cancer. Volume: 115 Pages: 949-956
  • DOI: 10.1038/bjc.2016.295.
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] Two Prrx1 isoforms facilitate metastasis with cancer stem cell functions in pancreatic cancer. (2016)
  • Author(s): Shigetsugu Takano, Maximilian Reichert, Hideyuki Yoshitomi, Basil Bakir, Shingo Kagawa, Kensuke Suzuki, Masayuki Ohtsuka, Masaru Miyazaki, Anil K Rustgi
  • Organizer: 第75回日本癌学会学術総会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜、横浜、神奈川
  • Year and Date: 2016-10-06 – 2016-10-08
• [Presentation] Prrx1 isoform regulate pancreatic cancer stem cell function during pancreatic cancer progression. (2016)
  • Author(s): Shigetsugu Takano, Maximilian Reichert, Hideyuki Yoshitomi, Basil Bakir, Koushik K Das, Steffen Heeg, Shingo Kagawa, Hiroaki Shimizu, Masayuki Ohtsuka, Katsunori Furukawa, Masaru Miyazaki, Anil K Rustgi
  • Organizer: 3rd AACR Special Conference, Pancreatic Cancer: Advances in Science and Clinical Care
  • Place of Presentation: Florida, USA
  • Year and Date: 2016-05-12 – 2016-05-15
  • Int'l Joint Research