2019 Fiscal Year Research-status Report
Elucidation of molecular mechanism of cancer stem cell niche at the very early stage aiming at cancer prevention
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19K22557
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
後藤 典子 金沢大学, がん進展制御研究所, 教授 (10251448)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2021-03-31
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| Keywords | inflammation / precancerous tissues / NFkappaB / breast cancer / FRS2 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、乳腺前駆細胞を欠損するためにがん幹細胞ニッチを欠損した独創的モデルマウスとヒト乳がん臨床検体のpatient-derived xenograft (PDX)モデルを用いて、超早期のがん幹細胞ニッチの分子機構を明らかにして、がん予防法、超早期治療法の開発を目指す。
MMTV-HER2マウスとMMTV-HER2/ Frs2beta-/-マウスの前がん乳腺組織を取り出してスフェロイド培養を行い、トランスクリプトーム解析を行った。Gene set enrichment analysis (GSEA)の結果、MMTV-HER2乳腺スフェロイドにおいて炎症パスウエイの濃縮がみられ、発現レベルがMMTV-HER2＞ MMTV-HER2/ Frs2beta-/-となる遺伝子のトップリストに多くのサイトカインが見られ、そのうちでもIGF1とCXCL12が重要な役割を果たすことがわかった。さらに、前がん乳腺luminal細胞中で、ErbB2が局在するearly endosomeにFRS2betaとNEMO/IKKgammaが共局在し、NFkappaBを活性化することがわかった。これは、NFkappaBを活性化する新たなメカニズムである。このことによってサイトカインが多く産生され、炎症性の微小環境が構築されることがわかった。ヒトがんでも、超早期のDoctal carcinoma in situ (DIC)の段階の一群にErbB2が強く発現していることが知られている。ここで、FRS2betaが引き金となってNFkappaBが活性化し、慢性炎症様の変化が起きていることが示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
MMTV-HER2マウスとMMTV-HER2/ Frs2beta-/-マウスの解析から、IGF1とCXCL12が重要な役割を果たすことがわかった。さらに、前がん乳腺luminal細胞中で、ErbB2が局在するearly endosomeにFRS2betaとNEMO/IKKgammaが共局在し、NFkappaBを活性化することがわかった。これは、NFkappaBを活性化する新たなメカニズムである。このことによってサイトカインが多く産生され、炎症性の微小環境が構築されることがわかった。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、マウスで得られた知見を基盤に、ヒトのモデルを解析する。
予後が悪いトリプルネガティブタイプのPDXモデルを用いる。腫瘍細胞を乳腺部位に移植して数日以内の乳腺組織を取り出す。乳腺細胞、間質細胞に分離し、トランスクリプトーム解析、GSEA解析などのパスウエイ解析を行い、鍵分子候補を同定する。エピゲノム解析、メタボローム解析も組み合わせ、前駆細胞存在下にがん幹細胞の増殖を開始させる分子機構を解明する。得られた鍵分子候補については、ノックダウン、CRIPR/Cas9を用いたノックアウト、過剰発現の系などを用いて解析を進める。有望な分子については、評価するPDXモデルをふやし、がん予防もしくは超早期治療薬としての評価を進める。
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| Causes of Carryover |
マウスモデルの実験から、新たな知見が得られたため、解析に時間を要している。
その結果、当初行う予定であったヒト検体を用いた実験を次年度に集中的に行うことにした。
そのため、ヒト検体の実験に使用予定であった研究費を繰り越すことにした。
繰越た研究費は、ヒト検体の培養、増殖因子、抗体等の用いる予定である。
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