膵癌患者血清中細胞外小胞EVにおける長鎖機能性RNAの発現、機能解析

2018 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 17K09450
• Research Institution: Asahikawa Medical College
• Principal Investigator: 高橋 賢治 旭川医科大学, 大学病院, 助教 (00736332)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小暮 高之 東北大学, 医学系研究科, 非常勤講師 (70400330)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: long non-coding RNA / extracellular vesicles / liquid biopsy / EMT / 膵癌

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、膵癌早期診断、進展予測に寄与する血清EV中の新規lncRNAを同定し、その膵癌における浸潤、転移を含めた進展制御機構とEVを介した情報伝達機構を解明する事を目的としている。我々はこれまでに膵癌患者、健常者よりそれぞれ3検体ずつ血清を採取後、血清中のEVよりRNAを抽出し、65263遺伝子の発現変化をDNA microarrayを用いて網羅的に解析した。その結果、5種類のlncRNAがが膵癌患者で高発現する事を同定し、そのうち2種類のlncRNA(lncRNA(A)、lncRNA(B))に着目し、以降の実験を進める事とした。
2種類のlncRNAは正常膵管上皮細胞に比べ膵癌細胞において高発現し、それらから分泌されるEVにも高発現しており、膵癌において癌遺伝子としての機能を有する可能性が考えられた。更に、in vitroの実験において、lncRNA(A)はEMT促進転写因子であるSnailの発現増強を経て、膵癌細胞におけるEMT経路促進を介し、細胞浸潤、遊走能を増強する可能性が示唆された。また、lncRNA(B)については、アポトーシスを抑制し、膵癌細胞の生存能を増強する可能性が示唆されている。
一方、別途膵癌患者血清、IPMN患者血清、健常者血清を各20検体ずつ採取し、EV中の発現変化を解析したところ、2種類のlncRNAともに健常者及びIPMN患者に比し、膵癌患者血清で高発現する傾向が認められた。既存の腫瘍マーカーCA19-9との比較では、両lncRNAとCA19-9のAUCに有意差は認めず、これらのlncRNAは膵癌診断における新たなバイオマーカーとしての有用性も考えらえる。

Current Status of Research Progress

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

Reason

ここまでの研究結果から、少なくともlncRNA(A)、lncRNA(B)の2種類のRNAが、膵癌における癌遺伝子として働く新たなlncRNAである可能性が示唆された。LncRNA(A)は膵癌におけるEMTを介した浸潤・遊走機構に、lncRNA(B)はアポトーシスの制御に関わる可能性がin vitroの実験おいて示唆されており、今後はin vivoでの検証を行う予定である。
また、これら2種類のlncRNAは健常者及びIPMN患者に比し、膵癌患者血清中EVに高発現しており、新たなバイオマーカーとしての有用性が期待される。以上より、本研究は当初の予定通りおおむね順調に進展していると考える。

Strategy for Future Research Activity

これまでのin vitroの実験結果から、lncRNA(A)は膵癌EMTに、lncRNA(B)はアポトーシスの制御に関わる可能性が示されており、今後はin vivoでの検証実験を行う予定である。
また、これらのlncRNAを標的とするmiRNAを同定し、その制御機構と膵癌進展に与える影響を解析する。
更にEVによるlncRNAの細胞間輸送機構が、膵癌進展に与える影響について、in vitro、in vivo双方から解析を進めて行く予定である。

Causes of Carryover

(理由)一部の実験において他の研究資金を使用した事から、今年度の使用額が当初の見込みより減額となったため。
(使用計画)主にlncRNAの機能解析実験に使用する試薬や、培養細胞からEVを抽出し、EV内RNAの発現解析をするために必要な試薬の購入費として使用する。