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2020 Fiscal Year Research-status Report

イメージング質量分析を用いた癌微小環境一細胞脂質プロファイルの解明

Research Project

Project/Area Number 19K09185
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

早坂 孝宏  北海道大学, 高等教育推進機構, 学術研究員 (90415927)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 神山 俊哉  北海道大学, 医学研究院, 准教授 (80322816)
横尾 英樹  旭川医科大学, 医学部, 准教授 (70399947)
深井 原  北海道大学, 医学研究院, 特任講師 (60374344)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Keywords肝細胞癌 / 質量分析 / 脂質 / イメージング
Outline of Annual Research Achievements

昨年度までに当教室で保管している非B非C肝細胞癌患者8名の癌部及び非癌部組織から抽出した脂質成分について高速液体クロマトグラフィー質量分析法を用いたノンターゲット・リピドーム解析を実施し、155個の脂質分子を同定することに成功していた。特にドコサヘキサエン酸含有ホスファチジルグリセロールが癌組織中において顕著に減少した結果は、肝癌細胞におけるミトコンドリア代謝異常がアポトーシスを抑制することから進展を促進することが考えられた。今年度はさらに非B非C肝細胞癌患者の癌組織を対象として質量分析イメージング(IMS)を実施した。質量分析イメージング法におけるレーザー照射径を最小にすることで測定点から検出されるイオン化量が著しく減少したものの、前処理法を最適化することによりシングルセルレベルでの脂質可視化を可能とすることに成功した。そのシングルセルレベルIMSの結果、癌組織内における各脂質の分布は脂質種とその含有脂肪酸の違いによって異なるという不均一性が示された。さらにHE染色像から取得した病理所見と照合したところ、IMSで示された複数の分布パターンが癌細胞の分化度に応じて分けられる可能性が示された。これらの結果を昨年度までの結果と合わせると、癌組織内において顕著に増減した脂質種およびその含有脂肪酸の違いは癌進展に大きく関与する可能性が考えられ、特に近年においてその進展に関与することが示唆されてきた癌微小環境と関係することが考えられる結果となった。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

平成2年度は肝細胞癌に癌部における脂質分子の分布をシングルセルレベルで解析することを課題としていた。質量分析イメージング法の前処理法を改良することによって癌部における脂質分子の不均一性を示すことに成功した。以上の研究実績から「おおむね順調に進展している」と判断した。

Strategy for Future Research Activity

本研究課題の最終的な目標は、非B非C肝細胞癌の癌微小環境内の細胞マッピングによる可視化と癌悪性度に相関する脂質種を探索することである。現時点でシングルセルレベルでの分布解析も実施しており、癌分化度に応じた脂質プロファイルの相関性も見えてきている。癌微小環境における癌分化度の異なる癌細胞の役割を明らかにするためにも、各脂質種の量的な変動を明らかにし、その合成・代謝の流れを検討することを予定している。

Causes of Carryover

2020年5月末から開催予定のアメリカ質量分析学会において本成果の発表を予定し、演題登録も済ませていた。しかしながら世界的な新型コロナの影響によってアメリカにおいても対面での学会開催が困難となり、急遽リモート開催に切り替えられることになった。学会参加のメリットとして発表のみならず、同じ専門分野で活躍する研究者との交流と情報交換を重視していたことから、参加を取りやめざるを得なかった。そのため本年度は旅費として計上していた予算を執行することがなかったため、次年度使用額として計上することとした。

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Published: 2021-12-27  

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