2018 Fiscal Year Research-status Report
TFF1の膵癌抑制効果の検証と膵癌治療に対する有用性の検討
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17K10695
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
山口 淳平 名古屋大学, 医学部附属病院, 助教 (00566987)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
梛野 正人 名古屋大学, 医学系研究科, 教授 (20237564)
國料 俊男 名古屋大学, 医学部附属病院, 講師 (60378023)
横山 幸浩 名古屋大学, 医学系研究科, 寄附講座教授 (80378091)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 膵癌 / TFF1 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
Trefoil Factor Family 1 (TFF1)は近年癌抑制遺伝子としての作用が注目されている分泌型タンパクである。本研究の目的はヒト手術標本や遺伝子改変マウスモデルを用いることで膵癌の発癌機構を解明することであり、またTFF1を用いた新たな膵癌治療戦略の開発や、TFF1による膵癌発生予防の可能性を探ることである。さらに、バイオマーカーとしてのTFF1の有用性を検討して膵癌早期発見に役立てることを目標とする。
これまでの研究で、膵癌の前癌病変とされるPanIN(pancreatic Intraepithelial Neoplasms)やIPMN(Intraductal Papillary Mucinous Neoplasms)においてはTFF1が豊富に発現しており、また浸潤性膵癌においてはTFF1の発現が失われる傾向にあることが判明した。さらに、培養膵癌細胞を用いてTFF1の作用機序を検討したところ、TFF1抑制により癌細胞は上皮様形態から紡錘形に変形し、浸潤能が上昇することが確認された。癌の浸潤には上皮間葉転換(EpithelialMesenchymal Transition; EMT)が必要とされるが、TFF1抑制群ではsnail, slug, twistなどEMTマーカーが上昇し、E-cadherin, Zo-1, occludinなど上皮マーカーが減弱することが判明した。
また、膵特異的KRAS遺伝子変異を起こすPdx1:KRASG12Dマウス（KCマウス）とTFF1ノックダウンマウス（KC/TFF1KO）を交配したところ、生後12ヶ月のKC/TFF1KOマウスには多発する微小膵癌を認め、またヘテロノックアウトマウスでは肉眼的膵癌と多発肝転移を認めた。これらの結果から、TFF1は膵癌の発生を抑制する癌抑制遺伝子であることが明らかとなった。
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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
KCマウスでは膵臓に前癌病変であるPanINが発生することは広く知られているが、浸潤性膵癌が発生することは稀であり、KRAS変異以外に何らかの遺伝子異常が起きることが膵癌の発生に必要であることが示唆されている。我々は癌抑制遺伝子と目されているTFF1に着目してKCマウスに発生するPanINの特性を検討したところ、ここにTFF1が豊富に発現していることが明らかとなった。このPanINにおけるTFF1発現の意義を検討するためKC/TFF1KOマウスを作成したところ、KC/TFF1KOマウスの膵臓においてはコントロールであるKCマウスに比較してPanINが広範囲に認められ、組織学的によりgradeの高い病変が多発し、さらに生後12か月のKC/TFF1KOマウスにおいては多発する膵癌および肝転移が認められた。またKC/TFF1KOはKCに比べて優位に予後不良であった。これらの結果は、TFF1はマウス膵臓において前癌病変であるPanINから膵癌が発生することを抑制していることを示唆している。
ここまでの結果は予想に矛盾しない結果であり、研究は順調に推移している。しかしながら、さらにp53変異を追加した膵発癌モデルであるKPCマウスを用いた研究では、TFF1欠損はマウスの予後に影響を及ぼさないことが明らかとなり、TFF1の腫瘍抑制因子としての役割に疑義が生じている。この結果が示唆するところは、TFF1は膵癌の発生予防には寄与するが、完成した膵癌に対しては腫瘍抑制効果を示さない可能性があるということである。一方、膵癌細胞株にplasmidを用いてTFF1を強制発現させたところ、膵癌細胞のgemcitabine感受性を増強する効果を認めた。このことから、完成した膵癌に対してもTFF1は化学療法感受性を増強する効果があることが示唆された。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでの研究成果から、TFF1が膵癌の発生を抑制していることは明らかである。しかし完成した膵癌に対する効果としてはTFF1単独では膵癌治療効果は乏しく、化学療法と並行することが膵癌治療に有用であることが予想される。この疑問に答えるため、生後数カ月で膵癌を発症するマウスモデルであるKPCマウス、さらにKPC/TFF1KOマウスを作成し、これらに対してリコンビナントTFF1およびgemcitabineを投与してその治療効果を比較検討する。また皮下担癌マウスモデルを作成し、皮下腫瘍定着前と定着後にリコンビナントTFF1を投与し、TFF1の腫瘍抑制効果が膵癌発生予防に有用であるのか、または完成した膵癌に有用であるのかを比較検討する。
vitroの研究でも、培養膵癌細胞株に対してリコンビナントTFF1を投与してその変化を検討する。具体的にはsiRNAを用いた抑制により変化を示したEMTマーカーであるsnail, slug, twistなど、E-cadherin, Zo-1, occludinなど上皮マーカーの変化を検討する。さらにマウスと同様にリコンビナントタンパクとgemcitabineを同時に投与して化学療法感受性に対する効果を検討する。また、TFF1の作用メカニズムを明らかとすることを目標とする。TFF1は分泌型タンパクであり、血中にも存在することからリガンドとして作用している可能性が高い。そうであれば何らかのレセプターを介して作用発現していることが想定される。この仮説を検証するため、リコンビナントTFF1を投与した膵癌細胞株からタンパクを抽出し、免疫沈降法によりTFF1（およびその複合体）を精製してタンパク解析することによりTFF1レセプターの同定を目指す。
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