New development of cancer treatment by mTOR signal control of cancer-associated fibroblasts in cancer microenvironment

2018 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 17K17233
• Research Institution: Hirosaki University
• Principal Investigator: 古舘 健 弘前大学, 医学部附属病院, 医員 (50638898)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: がん微小環境

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、口腔癌細胞と線維芽細胞の両者が存在するがん微小環境において、癌関連線維芽細胞（Cancer-Associated Fibroblasts：CAF）の栄養状態を反映するmTOR（mammalian target of rapamycin）シグナルが血管新生因子(Vascular Endothelial Growth Factor:VEGF)を制御する機構を明らかにすることを目的にして研究を行なってきた。当該年度は、がん微小環境におけるCAF の mTORシグナルを介したVEGFを制御する遺伝子の探索ならびに、がん細胞とCAF の相互作用に関与し、かつVEGF を制御する遺伝子が発現抑制の標的とするmTORシグナルの遺伝子の探索を行なった。具体的には、共培養において、mTOR シグナルに関連した遺伝子（mTOR、Rheb、TSC2、Akt、Erk、REDD、AMPK、HIF-1α、Vegf）のRNA 干渉（ノックダウン）による、増殖能・浸潤能への影響を調べた。また、遺伝子ノックダウンによる増殖能はMTT-アッセイで、浸潤能はマトリゲル インベージョンアッセイ解析した。さらに共培養において、mTOR シグナルに関連した遺伝子の過剰発現VEGF の効果が予想外に弱かったので、Vegf 遺伝子以外の増殖因子に関連する遺伝子（p70S6K、4E-BP1/2、eLF4G）についても解析を進めた。がん微小環境におけるのCAF とがん細胞の相互作用に関する文献は限られている。CAF のmTORシグナルを介したVEGF の制御機構を解明し、がん微小環境の正常化の可能性を探求することは、間質細胞をターゲットとした新しいがん治療法の開発に発展する基礎研究である。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

共培養において、mTOR シグナルに関連した遺伝子の過剰発現VEGF の効果が予想外に弱かったことが判明し、がん細胞とCAFの相互作用に関与し、かつVEGFを制御する遺伝子が発現抑制の標的とするmTORシグナルの遺伝子を探索する解析の実施にいたらなかったため。

Strategy for Future Research Activity

mTOR シグナルに関連した遺伝子の過剰発現VEGF の効果が予想外に弱かったので、Vegf 遺伝子以外の増殖因子に関連する遺伝子（p70S6K、4E-BP1/2、eLF4G）についても解析を進める。次年度は、上記の制御機構における候補因子 (FKBP12、RagA/B、RagC/D、LKB1、DEPTOR) の影響を調べる。Vegf 遺伝子の発現はPCR 法、VEGF タンパク質の発現はELISA 法やウエスタン・ブロット法で解析する予定である。

Causes of Carryover

当初購入を予定していた、試薬の購入費が少なく済み、少額の研究費で実験を行うことが可能であった。また学会参加費、ならびに旅費の支出を見送ることとなった。
遺伝子の網羅的解析のための次世代シークエンサー等機器の使用料ならびに解析費用や投稿予定の論文の英文校正費に支出予定である。その他、国外の学会参加費も次年度以降に使用予定である。