2017 Fiscal Year Annual Research Report
Identification of molecular targets by analysis of signaling networks in pancreatic cancer
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16H05165
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
古川 徹 東北大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (30282122)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
樋口 亮太 東京女子医科大学, 医学部, 講師 (20318059)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 膵臓がん / 分子標的 / 信号伝達経路 / オルガノイド / 細胞培養 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は膵臓癌（膵癌）切除組織より癌細胞のオルガノイド培養を行い、これまでの二次元培養とは異なる、より生体内に近い、三次元的なマトリックス中で増殖した膵癌細胞について、網羅的な分子プロファイリングと動的な分子ネットワーク相互作用の解析をする事で、膵癌細胞の生存、増殖、遊走、浸潤、造腫瘍性に直接関与するエフェクター分子を明らかにし、それらの分子診断治療標的化を検討して、新たな診断バイオマーカー、分子治療標的を同定する事を目的としている。膵癌切除組織からのオルガノイド培養を継続して行い、培養細胞の表現型を解析したところ、培養当初によく増殖する細胞には膵癌ではほぼ必発であるKRAS変異がなく、また、senescenceに陥りやすいことから、それらの主体は非腫瘍性の細胞であることが判明し、非腫瘍性細胞の増殖を抑制しながら癌細胞を特異的に増殖させるための培養条件を種々検討した。オルガノイド培養は既報（Broutier et al. Nat Protocol 11:1724-43, 2011）によっていたが、細胞分離の方法、培地の組成等を種々変えて実験し、結果、既報とは異なる分離方法及び組成の培地で培養することで正常細胞の増殖抑制と癌細胞の培養維持がより可能となる方法を新規に開発した。また、それら条件は腫瘍の組織型により効率が異なることを見出した。それら条件によりオルガノイドラインを増やし、核酸を分離することができた。それら成果の一部を招待された2017 Asan Pancreatic Cancer Symposium及び日本膵臓学会にて発表した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
当初予想していなかった、膵癌細胞により適したオルガノイド培養の方法の開発を行う必要があったため、進捗としては当初予定からはやや遅れているものの、当初想定範囲内の遅れに留まっており、研究期間を十分に取っていることから当初計画に沿って研究を進めることが可能である。
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| Strategy for Future Research Activity |
１．膵癌細胞のオルガノイド培養：膵癌切除標本より癌部分を採取し、癌細胞が選択的に増殖する培養条件にてMatrigel中でオルガノイドを形成させながら培養する。
２．細胞プロファイリング：細胞よりDNA、蛋白を抽出して次世代型シーケンサー、マイクロアレイにより、遺伝子変異プロファイル、遺伝子発現プロファイル、コピー数異常(CNV)を解析する。
３．信号伝達経路抑制による遺伝子発現、リン酸化蛋白発現変化の網羅的解析：培養細胞において信号伝達経路抑制剤を系統的に用い、リン酸化蛋白の変化、遺伝子発現の変化について各信号伝達経路特異的に変化する分子、抑制結果を比較し、複数の経路で変化する分子、特定の経路で変化を示す分子に分け、信号伝達経路上で細胞表現型に直接関与するとみなされるエフエクター分子を同定する。
４．エフェクター分子のノックダウンスクリーニング
ノックダウンスクリーニングにより、エフェクター分子群から分子治療標的として有用な分子を同定する。
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