Identification of the organ-specific cancer leading cells and regulation of the tumor micro-environment remodeling which leads to cancer cell metastasis.

2018 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16H05418
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 中村 雅史 九州大学, 医学研究院, 教授 (30372741)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大塚 隆生 九州大学, 医学研究院, 准教授 (20372766) ; 大内田 研宙 九州大学, 大学病院, 講師 (20452708) ; 三好 圭 九州大学, 大学病院, 助教 (70755272) ; 江口 大樹 九州大学, 医学研究院, 共同研究員 (90726390)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 膵癌 / リーディングセル / 癌間質相互作用 / 間質リモデリング / 膵星細胞 / 腹膜中皮細胞

Outline of Annual Research Achievements

本研究は、転移を導く臓器特異的リーディングセルの解明と微小転移環境リモデリングの制御を目的とする。これまでに腹膜播種形成に関わる膵癌細胞（pancreatic cancer cell; PCC）と腹膜中皮細胞（peritoneal mesothelial cell; PMC）との相互作用について検討してきたが、ヒト膵癌オルガノイドおよび膵星細胞（pancreatic stellate cell ; PSC）を用いて三次元共培養モデルを作製・観察を行ったところ、PSCによる膵癌オルガノイドの基底膜破壊およびPCC浸潤におけるリーディングが確認できた。これらより、PMCおよびPSCいずれにおいても、播種・転移形成における微小浸潤にリーディングセルとしてPMCおよびPSCが関与していると考えられ、これら浸潤を誘導する細胞は他の細胞群とは異なり、特異的なマーカーを発現する特殊な細胞集団である可能性が示唆された。浸潤・転移を先導するPMC/PSCを回収し発現解析を行うため、膵癌オルガノイドとPMC/PSCを用いた三次元直接共培養モデルの作成を行った。これまでの直接共培養モデルとは異なり、オルガノイドのsingle cellとPMC/PSCを用いたliquid overlay techniqueによるspheroid形成を行い、これらにコラーゲンゲルを添加することによって、より鮮明にコラーゲンゲル内をPMC/PSCの先導により放射状に浸潤するPCCが確認できた。さらに、これまでのモデルよりも細胞間接着が密となったため、FFPE標本の作製も可能となった。これにより、HE染色や免疫組織学的評価、In situ Hybridization等も可能となったことで、浸潤部に特異的に発現すると考えられるマーカーの局在を含めた分子生物学的評価が可能となった。上記内容の一部を学会で報告した。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Adipose tissue-derived stromal cells are sources of cancer-associated fibroblasts and enhance tumor progression by dense collagen matrix (2018)
  • Author(s): Okumura T, Ohuchida K, Kibe S, Iwamoto C, Ando Y, Takesue S, Nakayama H, Abe T, Endo S, Koikawa K, Sada M, Horioka K, Mochidome N, Arita M, Moriyama T, Nakata K, Miyasaka Y, Ohtsuka T, Mizumoto K, Oda Y, Hashizume M, Nakamura M
  • Journal Title: International Journal of Cancer Volume: 144 Pages: 1401～1413
  • DOI: 10.1002/ijc.31775
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 膵オルガノイドを用いた浸潤性膵管癌の新たな局所微小浸潤機序の解明 (2018)
  • Author(s): 米永晃子、肥川和寛、大内田研宙、進藤幸治、仲田興平、森山大樹、宮坂義浩、大塚隆生、水元一博、中村雅史
  • Organizer: 第49回日本膵臓学会大会
• [Presentation] Endo180 Expression and Histologic Categorization in Cancer Stroma is an Independent Prognostic Index in Pancreatic Cancer. (2018)
  • Author(s): Koikawa K, Ohuchida K, Yonenaga A, Sagara A, Ando Y, Kibe S, Takesue S,Nakayama H, Iwamoto C, Shindo K, Moriyama T, Nakata K, Miyasaka Y, Ohtsuka T, Mizumoto K, Nakamura M
  • Organizer: 49th Annual Meeting of the APA
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Basement membrane destruction by pancreatic stellate cells leads to local invasion in pancreatic ductal adenocarcinoma (2018)
  • Author(s): Koikawa K, Ohuchida K, Ando Y, Kibe S, Nakayama H, Takesue S, Endo S, Abe T, Okumura T, Iwamoto C, Shindo K, Moriyama T, Nakata K, Miyasaka Y, Ohtsuka T, Nagai E, Mizumoto K, Hashizume M, Nakamura M
  • Organizer: Pancreas 2018
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] BM-derived cells differentiated into multilineage hematopoietic cells regulate invasion and proliferation of pancreatic cancer (2018)
  • Author(s): Iwamoto C, Ohuchida K, Okumura T, Koikawa K, Takesue S, Nakayama H, Endo S, Kibe S, Ando Y, Shindo K, Nakata K, Miyawaki K, Murata M, Akashi K, Nakamura M, Hashizume M
  • Organizer: Pancreas 2018
  • Int'l Joint Research