2020 Fiscal Year Research-status Report
Investigation of activation mechanisms and exploration of inhibition therapy of HGF-MET signal in cancer microenvironment
| Project/Area Number |
20K16175
|
|---|
| Research Institution | University of Miyazaki |
|---|
Principal Investigator |
木脇 拓道 宮崎大学, 医学部, 医員 (40866068)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
|
| Keywords | MET / HGF / 合成HGF活性化阻害剤 / HAI-1 / 患者腫瘍由来オルガノイド / 患者腫瘍由来移植マウス / がん三次元培養 / プロテアーゼイメージング |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
がん組織における HGF-MET シグナル活性化機構の解明と，その阻害療法の開発を目的として研究を進め，以下の成果を得た.
1. HGF 依存性 MET 活性化機構について，口腔扁平上皮癌細胞株を用いた in vitro 解析を行った．使用した細胞株では MET の自己リン酸化はみられず，ヒト HGF 添加により MET リン酸化，引き続く下流シグナルの活性化が起こること，マウス HGF はヒト HGF に比して MET リン酸化能が極めて低いことを明らかにした．また，がん細胞と線維芽細胞の共培養系を用いた解析により，線維芽細胞由来の HGF によってがん細胞の MET がリン酸化されることを確認した．現在，この共培養系を用いて合成 HGF 活性化インヒビターの効果検討を行っている．
2. 口腔扁平上皮癌細胞株をヒト HGF ノックインマウスに移植して合成 HGF 活性化阻害剤を投与し，腫瘍形成に与える影響を検討した．腫瘍細胞の内在性 HAI-1 が保たれた状態では，阻害剤の治療効果は明らかではなかったが，HAI-1 をノックダウンした腫瘍細胞を用いた実験では，阻害剤投与群で腫瘍径の縮小傾向がみられた．このことから，HAI-1 発現が低下し，HGF-MET 系が活性化している腫瘍では，合成 HGF 活性化阻害剤が有用である可能性が示唆された．
3. 患者腫瘍由来オルガノイド（PDO）および患者腫瘍移植マウス（PDX）の作成を進め，大腸癌 4 例および口腔癌 2 例の PDO，大腸癌と口腔癌それぞれ 1 例ずつの PDX を樹立した．樹立した PDO および PDX の組織学的・免疫組織学的解析，遺伝子解析，RNA・タンパク質発現解析等を行った．
4. 細胞株を用いたイメージング実験を行い，活性化 matriptase の描出を試みた．
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
HGF 依存性 MET 活性化機構の解析，および合成 HGF 活性化阻害剤の効果検討については，in vitro の実験系をほぼ確立し，in vivo の実験でも，阻害剤の治療効果を示唆する結果が出ていることから，おおむね順調に進展していると考えられる．PDO および PDX の樹立については，安定して継代できる株が複数得られており，当初の予定以上に進展している．イメージング実験についてはまだ十分な成果が得られていないが，共同研究者の助言のもと実験系の改良を進めており，進捗状況として大きな遅れはない．以上より，研究全体の進捗状況としてはおおむね順調に推移していると評価できる．
|
| Strategy for Future Research Activity |
1. 口腔癌細胞株と線維芽細胞との共培養系を用いた解析により，合成 HGF 活性化インヒビターの作用解析を進める．また，大腸癌細胞株でも同様の in vitro 解析を行う．
2. ヒト HGF ノックインマウスに複数の口腔癌細胞株および大腸癌細胞株を移植し，in vivo での合成 HGF 活性化インヒビターの作用解析を行う．
3. 樹立した PDO および PDX を使用し，HGF-MET シグナル活性化機構の解析，および合成 HGF 活性化インヒビターの作用解析に資する実験系を確立する．
4. 合成 HGF 活性化インヒビターについては，共同研究者において構造改良が進められている．我々が確立した評価系を用いて，臨床応用に最適な化合物を選択する．
5. 合成 HGF 活性化インヒビターの基質である matriptase 等の膜型プロテアーゼの活性を可視化することを目指し，クリック反応を用いたイメージング実験系の確立を目指す．
|
