Role of Fusobacterium in colon cancer metastasis

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K22567
• Research Institution: Yokohama City University
• Principal Investigator: 中島 淳 横浜市立大学, 医学研究科, 教授 (30326037)
• Project Period (FY): 2019-06-28 – 2021-03-31
• Keywords: 大腸がん / Fusobacterium

Outline of Annual Research Achievements

Fusobacterium（FB）は口腔内や腸管に認められる常在菌であるが近年大腸がん患者のが局所に多量に存在することで注目を集めている。これまでの報告では本菌は大腸がん組織に接着することで増殖を促進させ、結果的に発がん促進をさせるとした知見が提示されている。我々は、大腸がんの３次元培養であるオルガノイド培養細胞にFBを添加したところ、驚いたことに培養液中でFBがオルガノイドに向かって猛烈な勢いで遊走し接着し、その後空洞形成をした球形のオルガノイドが桑実様にシュリンクする（細胞極性の喪失）ことを偶然見出した。この発見は大腸がんはFBを呼び寄せる走化性因子を分泌しているのではないか、またFBの接着は大腸がんを基底膜による足場依存性の極性を持った増殖から浸潤・転移に導EMT(Epithelial-Mesenchymal Transition /or Transformation,上皮間葉転換)を惹起させているのではないかというこれまで全く想定されてなかった新しい仮説を立てるに至った。本仮説の証明を大腸がん由来オルガノイドを用いてFB添加により変化する代表的EMT関連遺伝子の解析をRT-PCRで行った。また培養顕微鏡観察下でのFB添加による大腸がん由来ヒト大腸がんオルガノイドの形態的変化をTimelaps解析を行ったところ、桑実用の形態を呈した。これはFB添加により少なくとも形態学的には上皮依存性の低下すなわちEMTを起こしている可能性が高いと考えられる。そこでマウス転移性大腸がんモデルにおいてFB添加が大腸がんオルガノイドをの移植片の転移を促進するかを検討した。脾臓に移植した大腸がんオルガノイドとともにFBを添加する群と添加しない群で肝臓への転移能を検討したところFB添加群で明らかに増悪傾向を認めた。現在その詳細な解析と分子機序の解明を行っている。

Current Status of Research Progress

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

Reason

フェノタイプが得られ解析を行っている

Strategy for Future Research Activity

より詳細な分子機序特に遺伝子異常の解析を行いたい

Causes of Carryover

初年度の実験に関しては研究室の備蓄物品で賄えており、翌年高額な遺伝子解析を行うため繰り越した。