Research on targeted therapy of pancreatic cancer stem cells using exosomes

2023 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18K08627
• Research Institution: Kagoshima University
• Principal Investigator: 松原 修一郎 鹿児島大学, 医学部, 客員研究員 (60199841)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 新地 洋之 鹿児島大学, 医歯学域医学系, 教授 (60284874) [Withdrawn] ; 高尾 尊身 鹿児島大学, 医歯学総合研究科, 客員研究員 (80171411) ; 下野 隆一 香川大学, 医学部, 准教授 (60404521)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 癌幹細胞 / 膵臓癌 / CD13 / エクソゾーム / microRNA / mTOR / KRAS / Akt

Outline of Annual Research Achievements

我々は、膵癌細胞株Capan-1において、膜表面分子CD133が癌幹細胞マーカーであることを見出し、遊走能を指標として選別を繰り返してCD133高発現の亜株Capan-1M9を得た。
当初本研究課題においては、この細胞にたいしてエクソゾームを運搬体として治療用短鎖RNAを作用させ、癌幹細胞の抑制制御をおこなう治療法全体の実験を計画していたが、2019年京都で開かれた細胞外小胞の指導的国際学会ISEV2019に参加した結果、研究計画を再考し、本研究の独自性を高めるために新たな標的分子の検索およびその作用機作に力点をおいて実験をすすめることとした。
我々はすでにhedgehog、mTOR(mammalian/ mechanistic target of rapamycin)などのシグナル経路阻害が異なった様式でCapan-1M9細胞のviabilityやsphere 形成能(幹細胞性の指標)を抑制することを明らかにしていたが、mTORの関与についてさらに検討をすすめた。セリン / スレオニン・キナーゼmTORは、細胞内で2種類の異なった複合体mTORC1(mTOR複合体1)およびmTORC2(mTOR複合体2)を形成して働いているが、mTORC1およびmTORC2の両方に作用する阻害剤KU-0063794を作用させると、mTORC1阻害剤ラパマイシンと比較して、より強力に幹細胞性を抑制し、また、ラパマイシンに対する濃度依存性をみた時に観察されるplateauがみられない。この違いのおこる機作について検討した結果、フィードバック機構を介してmTORC1の活性化に働くmTORC2(mTOR複合体2)→Akt経路とmTORC1の同時阻害が癌幹細胞性の抑制に有効であると判断された。これらの標的は、KRAS活性化によって亢進したエクソゾーム取り込みを低下させない可能性があり、注目される。