2020 Fiscal Year Research-status Report
浸潤・転移抑制作用を有する膵癌に対する新規核酸化合物の研究開発
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20K08359
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| Research Institution | Kochi University |
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Principal Investigator |
谷内 恵介 高知大学, 教育研究部医療学系臨床医学部門, 准教授 (50626869)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
和田 猛 東京理科大学, 薬学部生命創薬科学科, 教授 (90240548)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 膵癌 / 核酸化合物 / 新規創薬 / 浸潤・転移 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
膵癌細胞の葉状仮足（Lamellipodia）に局在し、浸潤・転移に関わるARHGEF4とLAMTOR2を独自の基礎研究により同定した。ARHGEF4とLAMTOR2のメッセンジャーRNA (mRNA)はRNA顆粒に内包されて葉状仮足まで運ばれ、局所翻訳されることにより浸潤・転移に関わる。葉状仮足におけるARHGEF4とLAMTOR2の局所翻訳を抑制することができれば、膵癌細胞の浸潤を減少させ、遠隔転移を抑制できる可能性がある。我々は、細胞実験によりARHGEF4とLAMTOR2をほぼ100％ノックダウンすることのできるRNA干渉の一つであるsmall interfering RNA（siRNA）の配列をそれぞれ同定した。
本研究では、ヒト膵癌オルガノイド・モデルマウスを用いて以下の２つの実験を行う。① 膵癌細胞膜上に高発現しているレセプターと結合するリガンドにカチオン性ペプチドを付加したARHGEF4とLAMTOR2に対するsiRNAが、膵癌細胞まで効率よく輸送されるかの検討、② リガンド＋カチオン性ペプチドを付加したARHGEF4とLAMTOR2のmRNAを標的とするsiRNAの浸潤・転移抑制効果と予後改善効果の検討を行う。
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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
ARHGEF4とLAMTOR2に対するsiRNA化合物が、膵癌細胞まで効率よく輸送されるかの検討を行っている。リガンドとカチオン性ペプチドを付加したARHGEF4とLAMTOR2に対するsiRNA化合物をヒト膵癌オルガノイド・モデルマウスに尾静脈から静脈注射を行った。細胞実験では、蛍光標識したコントロール用siRNAにリガンド＋カチオン性ペプチドが、ヒト膵癌細胞内に取り込まれていることを確認できた。さらに、ヒト膵癌オルガノイドを背部皮下に移植したモデルマウスに蛍光標識したARHGEF4とLAMTOR2に対するsiRNA化合物を静脈注射により投与した。核酸化合物が、ヒト膵癌オルガノイド由来の腫瘍組織に集積することをin vivo 光イメージング装置を用いて確認することができた。合成した核酸製剤がヒト膵癌オルガノイド由来の腫瘍組織にデリバリーされることを確認でき、予定されていた実験を終了した。現在、合成した核酸製剤の抗腫瘍効果の検討をマウスモデルを用いて実施している。
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| Strategy for Future Research Activity |
ARHGEF4とLAMTOR2に対するsiRNA化合物による浸潤・転移抑制効果と予後改善効果の検討を行っている。ARHGEF4とLAMTOR2に対するsiRNA化合物をヒト膵癌オルガノイド・モデルマウスに1回/週の頻度で合計6回尾静脈から静注投与する。各群10匹のマウスに投与を行う。移植の翌週から投与を開始し、全身状態の変化を観察する。6回目の投与を終了した翌週まで経時的に腫瘍サイズを計測して腫瘍増大抑制効果を検討する。コントロールsiRNAの核酸化合物を投与された群（10匹）および進行膵癌に対する治療で使用されるゲムシタビンを腹腔内投与する群（10匹）も準備して経時的に腫瘍径を測定する。ゲムシタビン投与群では、5日に1回、合計6回のゲムシタビン単剤の腹腔内投与を行う。その後、すべての群の膵癌組織を摘出し、ホルマリン固定する。ヘマトキシリン＆エオジン染色を行い、組織標本を作製する。膵癌原発巣からの筋層浸潤の程度・脈管侵襲・皮下リンパ節転移・肝転移・肺転移をコントロールsiRNAの核酸化合物を投与されたマウス群と比較する。予後改善を検討するために、上記と同様に各群10匹のヌードマウスに、ARHGEF4とLAMTOR2に対するsiRNA化合物を合計6回尾静脈から静注投与する。移植後12週目までの生命予後および全身状態の変化を観察する。ARHGEF4またはLAMTOR2を標的とするsiRNA投与群において、コントロールsiRNAの投与されたマウス群およびゲムシタビン投与群に比較して予後が延長するかを解析する。解剖時にモデルマウスの採血を行い、肝・腎・膵機能および治療効果の指標になる腫瘍マーカーCA19-9の測定を行う。
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| Causes of Carryover |
2020年度にARHGEF4とLAMTOR2に対するsiRNA化合物が、膵癌細胞まで効率よく輸送されるかの検討を行った。2021年度では、ヒト膵癌オルガノイド移植マウスを用いて、siRNA化合物の膵癌組織へのデリバリー効率の再現性の行いつつ、ARHGEF4とLAMTOR2に対するsiRNA化合物による浸潤・転移抑制効果と予後改善効果の検討を引き続き実施する。
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