2018 Fiscal Year Annual Research Report
Metabolism-based dissection of tumor microenvironment infiltrated by immune cells
| Project/Area Number |
18H04033
|
|---|
| Research Institution | Okayama University |
|---|
Principal Investigator |
鵜殿 平一郎 岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 教授 (50260659)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
城口 克之 国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, ユニットリーダー (00454059)
菱木 貴子 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 講師 (10338022)
久保 亜紀子 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 特任助教 (50455573)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2023-03-31
|
| Keywords | Nrf2 / mTORC1 / p62 / 解糖系 / Glut-1 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
腫瘍が退縮する際に、解糖系と酸化的リン酸化のバランスの変動が起こり、同時に様々なシグナル分子の変動が生じる過程を捉えるべく、以下のように実験を行った。
A) メトホルミンにより活性化される腫瘍浸潤CD8T細胞における Nrf2 の役割を解析するために Nrf2 コンデイショナルKOマウスを作成した。このマウスでは、腫瘍浸潤CD8T細胞が活性化された場合のみにNrf2が欠損する。これを用いて、メトホルミンあるいは抗PD-1抗体との併用における腫瘍免疫応答をin vivo および ex vivoで行った。また、Nrf2の活性化はmTORC1の活性化に依存する。ここでp62分子が両分子の間を取り持っている可能性を示唆するデータを得たので、p62コンデイショナルKOマウスを用いてNrf2KOの場合と同様の解析を行った。結果はまだ解析途中であるが、Nrf2およびp62がメトホルミンによる抗腫瘍免疫応答の惹起のためには必要であることが明らかになった。
B）腫瘍とそれを取り巻く細胞の代謝・レドックスバランスの解析。1.フローサイトメーターを用いた解析：腫瘍細胞とCD8TILsの Glut1 の発現、グルコースアナログの NBDG および脂肪酸アナログの BODIPY の uptake をフローサイトメーターで解析した。その結果、CD8TILsではメトホルミンにより解糖系の上昇を、がん細胞では逆に低下をみた。2. In situ 代謝解析を用いた腫瘍微小環境のレドックスおよび代謝状態の解析：研究分担者の久保と菱木とともに予備実験を開始した。
C）RNAseqによる遺伝子発現解析とそれを基にしたトランスクリプトーム解析：CD8TILsおよび腫瘍細胞の遺伝子発現に関して予備実験を行った。即ちRNAseq 法を用いて解析した。その結果当初の予定どおり、解析できることが明らかになった。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
現在までの進捗状況は概ね良好である。まず、２系統のコンディショナルKOマウスが無事に作成、準備することができたことが大きい。グランザイム-Creマウスとの交配で得られたF1マウスをさらにF1同士で交配し、コンディショナルKOマウスが作出可能であることを確認することができた。また、腫瘍組織のin situ代謝解析が工夫すればできることが予備実験で明らかになったことも重要である。それまでは、実質臓器で解析を行ってきたが、腫瘍塊はそれに比べるとスライド切片の作成が難しく難航したが、工夫次第でうまくできることがわかった。これにより、本番の実験に進むことができると思われる。さらに、腫瘍に浸潤したCD8TILsを回収し、その遺伝子発現が定量的に解析できることが予備実験より明らかになったことも、本研究の進展のためには非常に重要であった。この実験の目処が立ったことも進捗が順調であることの理由の一つである。免疫学的な解析は岡山大学で従来どおり行っており、特に問題は生じていない。以上のことから、進捗は概ね良好と判断した。
|
| Strategy for Future Research Activity |
腫瘍が退縮する際のCD8TILsとがん細胞の代謝バランス変動と、シグナル分子変動をさらに解析するために以下のように実験を行う。
A) メトホルミンあるいは抗PD-1抗体との併用における腫瘍免疫応答に際し、Nrf2 コンデイショナルKOマウスにおけるCD8TILsのmTORC1活性化の有無、オートファジーとの関係、グルタミノリシスとの関係、解糖系との関係につき、明らかにする。p62コンデイショナルKOマウスにおいても同様の解析を試みる。
B）腫瘍とそれを取り巻く細胞の代謝・レドックスバランスの解析。
In situ 代謝解析を用いた腫瘍微小環境のレドックスおよび代謝状態の解析で本番の実験を行う。マウス腫瘍片試料は岡山大学で作成しスライド切片にした後に、研究分担者の久保と菱木（慶應義塾大学）に送付して質量分析解析とイメージングを行う。
C）RNAseqによる遺伝子発現解析とそれを基にしたトランスクリプトーム解析
未治療、メトホルミン単独、抗PD-1抗体単独、両者の併用の４群でそれぞれCD8TILsおよび腫瘍細胞をFACSソート回収しそれらの遺伝子発現を RNAseq 法を用いて解析する。いかなる理由で相乗効果が生まれるのかについて、本実験で手がかりを得る。
|
Research Products
(29 results)
