予後不良となるヒト甲状腺癌のモデルマウス作製と治療標的の探索

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K09748
• Research Institution: Chiba University
• Principal Investigator: 山口 高志 千葉大学, 大学院医学研究院, 講師 (60626563)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 東 和彦 千葉大学, 大学院医学研究院, 技術専門職員 (80422260)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 甲状腺がん / 遺伝子改変マウス / 3D培養

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、予後不良となる甲状腺癌はRAS遺伝子変異とSV40 large T抗原(SVLT) の共存によって発生することを明らかにすることで、その到達目標はこれを用いて、予後不良となる甲状腺癌の診断治療に有効なバイオマーカーの確立や、治療標的となる分子メカニズムの理解へと進むことである。
計画では、①甲状腺特異的なOncogenic Krasと強力なSVLTの発現によるマウス甲状腺発癌モデルの確立、②そして当該モデルを用いて、予後不良となる甲状腺癌の治療標的分子の検索を行い、③ヒト臨床検体におけるSVLTタンパク質とゲノムの検出を主な実施項目として予定している。
初年度（令和２年度）は、当該研究の開始時期において緊急事態宣言の発出があり、新規マウス導入を停止されるという状況が発生した。このため、先行研究で確立していた甲状腺癌を発症するマウスモデルを使用し、同マウスに生じた悪性度の高い癌組織より、甲状腺癌細胞株を樹立・単離して評価する研究を先行させた。必要となる対比コントロールとして、甲状腺特異的にSVLTのみを発現させたマウス甲状腺組織から不死化甲状腺濾胞上皮細胞を樹立してクローニングし、甲状腺癌細胞株と不死化甲状腺濾胞上皮細胞の遺伝子生化学的な評価を進めた。さらに、甲状腺癌としての分化形質を顕著させる目的で、コラーゲンゲルを用いた３D培養系を行うのに必要となる培養条件の最適化を達成した。これにより、甲状腺癌細胞株においても膵癌細胞株と同様に、Sphere形態あるいはTube形態が誘導されることを見出している。なお、当初計画にあった①甲状腺特異的なOncogenic Krasと強力なSVLTの発現によるマウス甲状腺発癌モデルの確立については、令和２年度末にスタートさせることができた状況となっている。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

新型コロナウイルス感染症の流行にともなう緊急事態宣言の発令に伴い、計画していた強力にSVLTを発現させるマウスの導入が当該期間で困難となる状況が発生した。このため、研究計画の第一段階である新しい甲状腺発がんモデルマウスを確立する部分が難しい状況となったものの、年度末には着手できたところである。この状況を踏まえて、「計画に遅延が発生している状況」と判断している。

Strategy for Future Research Activity

強力なプロモーター支配下でSVLTを発現するマウスの入手計画の着手は、令和２年度末となったが、開始できた状況となっている。そしてその後は、当初計画にあるとおり、甲状腺特異的にOncogenic KrasおよびSVLTが共発現する遺伝子改変マウスの作成を進めて、当該マウスに甲状腺癌が発生するかどうか、病理組織学的に解析する予定としている。
細胞株の樹立や３D培養に必要な最適化は令和２年度に確立できているので、確立した手順に従って行う。RNAの抽出やRNA-seq解析など、甲状腺癌を特徴づけるバイオマーカー（マーカー遺伝子）の選別に必要な予備検討は令和２年度に実施できているので、強力なプロモーター支配下でSVLTを発現するマウスに生じた癌を対象にした解析は、これに基づいて行う予定である。
特徴的なバイオマーカーを見つけることができた場合には、マウスに形成された甲状腺癌組織標本ならびに、病理学講座に保管しているヒト甲状腺癌組織を対象に発現検討を行う。並行して、一部のマーカー遺伝子についてノックアウトあるいは過剰発現させた細胞株を作製して、増殖や成長における特性変化に着目した検討を進める。