膵癌転移微小環境におけるexosome誘導性pre-niche形成機序解明と改変

2017 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 17K10702
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 三好 圭 九州大学, 大学病院, 助教 (70755272)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 江上 拓哉 九州大学, 医学研究院, 共同研究員 (40507787) ; 宮坂 義浩 九州大学, 大学病院, 助教 (40507795)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 膵癌 / 癌間質相互作用 / エクソソーム / 膵星細胞

Outline of Annual Research Achievements

ヒト膵癌切除組織より樹立した膵星細胞にビタミンAの活性代謝産物であるオールトランス型レチノイン酸(ATRA)を添加して脂肪滴染色やタンパク発現変化から不活化膵星細胞の樹立を確認した。樹立した不活化膵星細胞と、活性化膵星細胞のマイクロアレイ解析を行い、活性化膵星細胞に比べて不活化膵星細胞ではCD38, CD14, CD40などの表面抗原が高発現していることを確認した。活性化膵星細胞は癌細胞と相互作用して腫瘍浸潤や転移を促進するとの報告があり、特定された表面抗原は他臓器転移への抑制に関与している可能性がある。また、ERCP下に採取した膵液から超遠心法を用いてエクソソームの抽出を試み、電子顕微鏡下に小胞の存在と、エクソソーム特異的なCD63やCD81、TSG101の発現を確認した。慢性膵炎に比べて膵癌から抽出したエクソソーム中にmiR21, miR155が高発現していることが分かった。膵液中には癌細胞や癌関連線維芽細胞などから分泌されたエクソソームが存在していると考えられ、今後は膵星細胞の特異性に着目したエクソソームの解析、さらに転移巣のエクソソームについても解析を進めていく予定である。また、膵癌高転移細胞株を用いたin vivoの検討では肝転移巣の癌関連線維芽細胞でp-ERK1/2が正常膵星細胞、膵癌細胞に比べて高発現しており、癌関連線維芽細胞p-ERK2を阻害するとIL-6やMMP-2, MMP-3などの発現が低下し、膵星細胞の癌細胞浸潤促進作用も抑制されることがわかった。

Current Status of Research Progress

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

Reason

当初の予定通り、膵癌間質をターゲットとしてマイクロアレイから活性化／不活化膵星細胞の遺伝子発現変化について解析を行った。引き続き、転移巣サンプルにおける間質細胞由来の網羅的遺伝子発現解析、比較検討を行っていく予定である。
また膵癌由来の膵液中エクソソーム抽出とmiRNA発現解析について成功した。癌関連膵星細胞上清や、転移巣由来線維芽細胞に特化したエクソソームの解析については今後の課題である。転移先の微小環境についても膵星細胞を中心に解析を進めており、p-ERKの関与が示唆された。微小環境によるpre-metastatic niche形成と転移誘導に関連する因子などさらに検討を進めていく。

Strategy for Future Research Activity

膵星細胞の特異性に着目したエクソソームの解析、さらに転移巣のエクソソームについても機能解析を進め、転移臓器特異性に関わる分子の同定・解析や微小環境によるpre-metastatic niche形成と転移誘導に関連する因子などさらに検討を進めていく。候補となった因子の機能的な意義を解析するため、in vitro の実験として、癌細胞にエクソソームを添加して増殖・遊走・浸潤に及ぼす影響を評価する。さらに、エクソソームをマウス尾静脈より注入し、転移巣（肝転移・腹膜播種）で癌関連PSCs由来エクソソームによる微小環境誘導に関して、細胞外基質因子などを中心に評価を行う。

Causes of Carryover

研究計画はおおむね順調に進展しており、資金を有効に使用できたため。
次年度は研究用試薬、器材、抗体などの消耗品に使用する予定。