2016 Fiscal Year Research-status Report
代謝機構および間質との相互関連解明による膵癌幹細胞を標的とした治療法の確立
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15K09055
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| Research Institution | Miyagi Prefectural Hospital Organization Miyagi Cancer Center |
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Principal Investigator |
佐藤 賢一 地方独立行政法人宮城県立病院機構宮城県立がんセンター(研究所), がん幹細胞研究部, 部長 (10282055)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 膵癌 / 代謝 / PKM2 / Periostin |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、難治性の膵癌に対する新しい治療法開発を最終目標に、膵癌幹細胞と通常癌幹細胞のエネルギー獲得機構の相違、癌間質細胞が与える影響の違いを明らかにするため以下の解析を行うことを目的としている：1)ヒト膵癌組織を免疫不全マウス皮下に移植して作製したPatient-derived xenograft(PDX)にPKM2siRNAを導入し、残存した細胞（癌幹細胞が濃縮）と起源細胞の代謝様式、分子発現様式の相違をメタボローム、マイクロアレイなどを用い網羅的に解析する；2)遺伝子改変膵癌マウス(Pdx1-Krasマウス)とPKMの発現型がPKM1に固定されているPKM1ノックインマウスあるいはPKM2ノックインマウスと掛け合わせ、代謝の変化が癌化・進展に与える影響を解明する；3)2)の結果生じる解糖系優位のマウス膵癌細胞(G-PC)とTCA回路優位の膵癌細胞(T-PC)を分離培養する；4)癌間質の性質に重要な役割を演じているPeriostinノックアウト(PTON-KO)マウスと遺伝子改変膵癌マウスを交配させ、間質の膵癌化・進展に対する影響を明確にする;5)3)で作製したG-PC細胞とT-PC細胞をPTON-KOマウスに同所移植し癌の進展への関与を検討する； 4)これらの結果を踏まえ、膵癌幹細胞に対する治療法を確立させる。本年度は、2)のPKM1ノックインマウスとPdx1-Krasマウスを交配し、Pdx1-Kras-PKM1マウスの作製と4)PeriostinノックアウトマウスとPdx1-Kras-Periostin-/-マウスを作製した。その結果、PKM2が発現しないPKM1マウスでも膵癌が発生することが明らかとなった。現在詳細を検討中である。また、Periostin発現のない間質でも膵癌が発症することも確認された。しかし、Periostinの間質発現のないマウスでは、野生型のマウスに比べやや膵癌の癌化が遅延していることがわかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
PDX作製下部はまだ少ないが、遺伝子改変マウスを使用した実験が順調に進んでいることから、おおむね順調である。
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| Strategy for Future Research Activity |
前年度より作製する遺伝子改変膵癌マウスと３種類のPKM発現マウスの交配の結果生じる、解糖系優位の膵癌細胞(G-PC)とTCA回路優位の膵癌細胞（T-PC）を分離培養する。交配によって生じた膵癌組織のメタボローム解析を行い、そのエネルギー産生に関して解糖系あるいはミトコンドリア系（TCA回路、酸化的リン酸化）のどちらが優位かを確認後、コラゲナーゼ処理を行いsingle cell化して培養する。G-PC、T-PCにおいて、sphere形成能、免疫不全マウス皮下における腫瘍形成能、抗癌剤耐性能を解析し、どちらに癌幹細胞特性があるか確認する。
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| Causes of Carryover |
PDX作製数が少ないため、網羅的遺伝子解析を行う頻度が少なかったためと考えられる。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
網羅的遺伝子解析を頻回に行うとともに、マウスのメタボローム解析も行う。また、成果発表のための旅費も必要となる。
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