2021 Fiscal Year Research-status Report
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20K16329
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| Research Institution | Shiga University of Medical Science |
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Principal Investigator |
村上 翔子 滋賀医科大学, 医学部, 医師(非常勤) (50773975)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | がん代謝解析 / 舌がん |
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| Outline of Annual Research Achievements |
がん研究において、生体の構造や機能を模倣し、経済面や倫理面から動物実験の代替となりうる3D培養系が期待されている。本研究では、足場として超微細シリカファイバーでできたCellbedを使った新たな3D培養系”tissueoid cell culture system”を用いた。4種類の舌癌細胞株を用いて、従来からの2D培養群(以下、2D)、tissueoid cell culture systemを用いた3D培養群(以下、3D)、舌癌細胞をヌードマウスに異種移植したxenograft群（以下、xenograft）の3群を作成し、網羅的な代謝解析を行った。さらに、がん細胞の増殖、腫瘍生長に必要不可欠なミトコンドリア代謝に注目し、ミトコンドリア機能解析を行った。
代謝解析の主成分解析では、2Dでは3D, xenograftと異なり、ほとんどのプロットが狭い範囲に集まっていた。クラスタリング解析では、2Dは3D, xenograftと比較しほとんどの代謝物のピーク値が著しく低かった。3Dとxenograftではピーク値が高く類似している代謝物が多かった。
ミトコンドリア代謝では、ATP, ADP量は、2Dではすべて有意に低値であったが、3Dとxenograftでは高値であった。ウェスタンブロット解析より呼吸鎖関連酵素（SDHA、COX IV、PDH）の発現は2Dでは低く、3Dとxenograftでは高発現を示した。活性酸素消去酵素であるSOD2も2Dでは発現が低下していたが、3Dはxenograftに近い高発現を示した。
以上より、2Dと3Dでは舌がん代謝は大きく異なっていた。一方、3Dの代謝物の多くはxenograftと類似していた。しかし、xenograftはがん細胞周囲にある宿主由来の間質や血流の影響を受けるため、これらに起因する代謝物が他の群との違いとして現れていた。
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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
4種類の舌癌細胞株を用いて従来からの2D培養群、tissueoid cell culture systemを用いた3D培養群、舌癌細胞をヌードマウスに異種移植したxenograft群の3群を作成し網羅的な代謝解析を行うことができたため。ウェスタンブロット解析を用いてミトコンドリアのエネルギー代謝解析の検討ができたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
ウェスタンブロット解析、細胞外flux analysisなどを用いてより詳細ながん細胞ミトコンドリアエネルギー代謝解析を行う。
代謝解析物の中から舌がん特有の代謝変換を発見し、代謝関連酵素に対する小分子化合物を見出し、舌がんの増殖、転移を制御するメカニズム解明につなげていきたい。
今後は、本tissueoid cell culture systemを利用してin vitroからin vivoへ移る前臨床段階で創薬における薬剤耐性試験の大量スクリーニングへの応用を検討していきたい。
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| Causes of Carryover |
新型コロナウィルス感染拡大の影響で学術集会が中止またはオンライン開催となり、旅費がかからなかったことや国際学会への参加ができなかったため。
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