腸内細菌に対する宿主免疫応答から紐解く膵臓癌発症機序の解明と早期診断法の開発

2023 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K16348
• Research Institution: National Center for Global Health and Medicine
• Principal Investigator: 木村 基 国立研究開発法人国立国際医療研究センター, 臨床研究センター, 臨床研究センター 産学連携推進部 部長 (50861647)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2025-03-31
• Keywords: すい臓がん / KCマウス / 腸内微生物叢 / メタゲノム解析 / 無菌マウス

Outline of Annual Research Achievements

すい臓がん患者と健常人の腸内細菌種の相違ついて比較・解析を行いすい臓がん患者における特徴的な菌種について明らかにしている。当該結果に基づき、すい臓がん患者特有の菌種を患者便検体あるいは唾液検体より菌の分離し、無菌のBalb/cマウスあるいはKCマウス（すい臓における変異型Krasの標的発現により自然すい臓新生物を発症するマウスモデル）に直接、これらの細菌を定着させたモデル動物を作成した。これらのマウスの一定期間後のすい臓組織の組織学的変化及びすい臓がんに関連するマーカの分析を指標に、当該細菌の膵臓がんへ影響の有無について解析を進める。現時点では、マウスの腸内微生物叢のメタゲノム解析と、同時にすい臓組織の病理学的な評価を実施中である。
さらに、別途、上記の無菌マウスにすい臓がん患者および健常人の糞便を摂取することで、を、ヒトの調査委微生物叢を模倣したノトバイオートマウスの作成に成功した。当該モデル動物を用いて、上記の解析と同様にマウスの一定期間後のすい臓組織の組織学的変化及びすい臓がんに関連するマーカの分析を指標に、当該細菌のすい臓がんへ影響の有無について解析を進める。現時点では、マウスの腸内微生物叢のメタゲノム解析と、同時にすい臓組織の病理学的な評価を実施中である。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

膵臓癌モデル動物（KCマウス）の作成に関して、ノックアウトマウスを掛け合わせ繁殖を進める必要があり、目的とするノックアウトマウスの例数の確保に予想以上の時間を要したため。

Strategy for Future Research Activity

複数のモデル動物を用いて、すい臓がんに関連すると推測される菌種のがんの進行に対する影響を明らかにする。
すい臓がんに関連した菌種を移植したヒトフローラマウスモデルの試験や、微生物叢を移植したヒトフローラマウスモデルの試験から、マウスへのすい臓がん関連菌種の腸管への定着の程度についてメタゲノム解析等の方法により評価する。また、これらの菌種の定着によるすい臓、脾臓、消化管などへ影響にやすい臓組織内の免疫細胞への影響について組織学的な評価をもとに解析を実施する。
これらの解析結果を統合し、すい臓がん患者由来の腸内あるいは唾液由来の細菌のすい臓がんの進行への影響を明らかにする。 さらに、in vitroにおいてすい臓がんに関連する細菌由来の成分のがん細胞に対する影響を観察するための評価系の確立を目指す。

Causes of Carryover

モデル動物の作出に時間を要したため、研究全体の進捗に遅れが生じており、研究全体の解析に係る費用が次年度に持ち越されている。次年度に、動物試験に要する費用及び試験より得られた検体を用いて組織学的な評価等を実施する際の物品や評価の費用に資する予定である。また、菌株の解析の際に係る費用にも使用する。