膵発癌モデルを用いた膵癌の発癌進展におけるBMPシグナルの重要性の検討

2017 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 16K07110
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 伊地知 秀明 東京大学, 医学部附属病院, 講師 (70463841)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 伊佐山 浩通 順天堂大学, 医学部, 教授 (70376458)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 膵癌 / BMP

Outline of Annual Research Achievements

我々の樹立した変異型Kras発現＋TGF-betaII型受容体(Tgfbr2)ノックアウト(KO)による膵発癌マウスは、ヒト膵癌の発癌過程と組織像を良く再現する。一方、同じTGF-betaシグナルでありながら、変異型Kras発現＋Smad4 KOは、嚢胞性膵腫瘍を呈する。この相違は、Smad4を共有するBone morphogenetic protein (BMP)シグナルに依存する可能性がある。本研究では、Kras+Tgfbr2 KOモデルにおいてBMPII型受容体(Bmpr2)をノックアウトすることにより、膵癌の発癌進展におけるBMPシグナルの寄与とそのインパクトを検証し、膵癌制御の新たな機序を明らかにすることを目的としている。
我々はこれまでにBMPシグナルが膵発癌のごく早期におけるacinar-ductal metaplasiaを促進し、また進行期における生体内での腫瘍増殖にも促進的に作用するという知見を得ている。in vitroの細胞接着アッセイでは、Bmp7が膵癌細胞の細胞接着能を増強させ、それは細胞接着因子P-selectinに依存することが分かった。
今年度もマウスの交配を進め、Tgfbr2 flox/flox;Bmpr2 flox/flox (FBマウス)が自家交配可能となり、Ptf1acre/+;Tgfbr2 flox/flox;Bmpr2 flox/flox (PFBマウス)およびLSL-KrasG12D/+;Tgfbr2 flox/flox;Bmpr2 flox/flox (KFBマウス)を得ることが出来、KFBとPFBを交配することにより、目的のPtf1acre/+;LSL-KrasG12D/+;Tgfbr2 flox/flox;Bmpr2 flox/flox(PKFBマウス；膵臓特異的変異型Kras発現＋Tgfbr2 KO＋Bmpr2 KO)が生まれてきているところである。今後その表現型と組織像についてｎを増やして詳細に解析する予定である。

Current Status of Research Progress

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

Reason

本研究のメインとなるマウスの多段階の交配については、順調に段階が進み、PFBおよびKFBマウスが得られ、その交配による目的のPKFBが得られつつある。途中の段階で得られるPFBマウスでは、膵臓特異的にTgfbr2とBmpr2がノックアウトされているため、TGF-betaシグナルとBMPシグナルが共に遮断されていることになるが、特に明らかな表現型の異常は示さず、交配は順調に進んだ。

Strategy for Future Research Activity

目的のPKFBマウスを多数得て、その表現型および組織像の詳細を解析する。これまでの機能的解析の結果では、BMPシグナルが膵発癌及び進展を促進することが示唆されており、したがってPKFに対してPKFBマウスではBMPシグナルが欠損することで膵癌の発癌進展が抑制されることを期待している。生存期間解析、組織像の変化、Smad4 KOでみられたような嚢胞性膵腫瘍形成がみられるかを検討する。また得られた腫瘍から腫瘍細胞を樹立しin vitro, in vivoにおける機能的解析を行う。

Causes of Carryover

動物実験およびその解析については、おおむね順調に進んでいる。そこで本研究について関連する学会に出席し情報収集・意見交換を行うこととし、その旅費に充てることを検討したが、体調等の理由により急遽とりやめ、結局は試薬など消耗品に充てることとしたが、わずかに残額が生じた。今年度は、抗体など組織学的検討の費用の一部としての使用を考えている。