2022 Fiscal Year Annual Research Report
三次元培養がん細胞に高発現する因子の同定と腫瘍形成メカニズム解明への展開
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20K07583
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| Research Institution | Osaka Metropolitan University |
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Principal Investigator |
横山 智哉子 大阪公立大学, 大学院工学研究科, 講師 (50608908)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 三次元細胞培養 / がん / モノクローナル抗体 / サイトケラチン / 解糖系酵素 / 細胞接着因子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本申請課題を通して研究代表者は，三次元（3D）培養がん細胞を腫瘍モデルとし，サイトケラチンに着目した細胞死，解糖酵素タンパク質およびmRNA発現の亢進および細胞接着の観点から，腫瘍形成および悪性化に重要な因子を見出した。
最終年度は，特に膵臓がんに着目した研究を実施し，膵臓がん細胞株を3D培養すると大幅にglucose-6-phosphate isomerase (GPI)タンパク質量が増加すると見出した。また，膵臓がんや大腸がん細胞株を3D培養し，解糖系酵素のmRNA発現量を解析したところ，多くの解糖系酵素のmRNAが増加した。この中でも特に重要と考えられる因子について，前年度までに見出した解糖系酵素のアイソザイムaldolase Cおよびenolase 2に加えて，モノクローナル抗体を作製し，タンパク質レベルでの亢進を確認する足掛かりとなった。また，これまでに3D培養細胞において分解されると見出したcytokeratin 18 (CK18)について，CK18の分解が細胞死の結果であると推測し，どのような細胞死においてCK18が分解されるかを解析した。その結果，3D培養がん細胞において，特定の抗がん剤を処理した際にCK18の分解が多く観察され，これらの抗がん剤が誘導する細胞死が3D培養がん細胞内部に生じている可能性が示唆された。さらに，3D培養すると，他のサイトケラチンが大幅に増加し，このサイトケラチンに対するモノクローナル抗体を作製した。また，3D培養した大腸がん細胞にmRNAの増加が認められたHER2についてモノクローナル抗体を作製し，学術論文として報告した。
今後も3D培養膵臓がん腫瘍モデルに着目し，解糖系酵素やエネルギー代謝から薬物耐性機構に関わる重要な因子の発現解析や，3D培養がん細胞の微小環境要因の解明研究を進められると考える。
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