ファルネシル化に着目した胃癌悪液質に対する新規治療開発に向けた基礎的研究

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K09037
• Research Institution: Saga University
• Principal Investigator: 能城 浩和 佐賀大学, 医学部, 教授 (90301340)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 田中 智和 佐賀大学, 医学部, 助教 (60781903)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 癌悪液質 / ファルネシル化 / ファルネシル転換酵素阻害薬

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は「胃癌悪液質の発症、進展におけるファルネシル化の意義を分子レベルで解明すること」、「FTIによる胃癌悪液質の発症予防および既に発症した悪液質の是正効果の検証とその作用機序を解明すること」である。まず、胃癌悪液質とファルネシル化との関連性の評価、およびファルネシル化が治療標的となり得るかについての検証として、初年度に計画していた「胃癌悪液質マウスモデルを用いたFTIの悪液質発症抑制効果および悪液質是正効果の検証」に取り組んだ。
①まず、高頻度腹膜播種形成胃癌細胞株である58As9をヌードマウスに移植した。腹腔内に投与を行い、対象群に対して腹膜播種および腹水貯留を伴う胃癌悪液質マウスモデルが作成されたことを確認した。②さらに、対照群と比較して骨格筋重量（ヒラメ筋、腓腹筋、前脛骨筋）や脂肪組織重量（皮下（鼠径部）や腹腔内（生殖器周囲、後腹膜）の脂肪組織）が低下していること、腫瘍を除く体重が減少していることを確認した。現在、採取した血液血清成分の炎症性サイトカインを評価中であるが、以上の結果をもって悪液質モデルの成立を確認できたものと考えられる。合わせて、腫瘍形成および悪液質発症初期の時期を評価できた。③現在、同モデルを用いて、ファルネシル変換酵素阻害薬（FTI）の悪液質発症抑制効果（腫瘍形成後よりFTI投与開始）と是正効果(腫瘍形成かつ悪液質発症後にFTI投与開始）の評価実験を開始予定であり、FTIの投与量や投与開始タイミングなどの検討も含め、準備を進めている。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

まずマウスモデルにおける癌細胞株の投与細胞数などの条件設定に時間を要したこと、次いで新型コロナウイルス感染症に伴う試薬などの入荷遅延（特に海外経由）や動物実験棟における一時的な搬入制限などがあったこと、がその要因と考えられるが、現在はほぼ是正されており、今後の研究進捗には影響はないものと思われる。

Strategy for Future Research Activity

①作成に成功した胃癌悪液質マウスモデルを用いて、ファルネシル変換酵素阻害薬（FTI）の悪液質発症抑制効果（腫瘍形成後よりFTI投与開始）と是正効果(腫瘍形成かつ悪液質発症後にFTI投与開始）の評価（項目: 体重、fat & lean mass、臓器・筋肉重量、白色・褐色脂肪重量比、血漿中炎症性サイトカインなど）を行う。
②マウスモデルによる十分な検証が完了した後、胃癌悪液質におけるファルネシル化と関連因子の評価、およびFTIのそれらに対する是正効果をin vitro実験で検証を行う。具体的には、胃癌細胞株におけるファルネシル化やFTase発現を評価、また、培養上清中の炎症性サイトカイン (TNF-αやLIF (leukemia inhibitory factor)、IL-1&6など) の測定、さらにFTI添加によるそれらの変化を評価する。また、骨格筋in vitroモデルとしてC2C12横紋筋由来細胞株を、脂肪組織in vitroモデルとして3T3-L1脂肪細胞株を使用し、癌悪液質環境におけるこれらの分子生物学的な変化、またFTIによる是正効果をin vitro実験で評価する予定である。

Causes of Carryover

本年度に実施完了予定であった動物実験を次年度に延期したため、これらを当初予定していた次年度の研究計画に加える。