Study of the mechanism of acquired resistance to cancer therapy using patient-derived cancer models and focusing on mitochondrial metabolism

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K21636
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 55:Surgery of the organs maintaining homeostasis and related fields
• Research Institution: Saitama Medical University
• Principal Investigator: Ikeda Kazuhiro 埼玉医科大学, 医学部, 准教授 (30343461)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 井上 聡 地方独立行政法人東京都健康長寿医療センター(東京都健康長寿医療センター研究所), 東京都健康長寿医療センター研究所, 研究部長 (40251251) ; 佐伯 俊昭 埼玉医科大学, 医学部, 教授 (50201512)
• Project Period (FY): 2020-07-30 – 2022-03-31
• Keywords: がん / 患者由来がん培養系 / ミトコンドリア

Outline of Final Research Achievements

We established patient-derived cancer cells (PDCs) from clinical cancer specimens using three-dimensional spheroid culture technique in multiple cancer types, which can be cultured for a long period of time. It was demonstrated that dipeptidylpeptidase 4 (DPP4) is highly expressed in renal cell carcinoma PDC and promotes the proliferation. We also found that the SPON1-TRIM29 fusion gene is expressed in ovarian cancer and involved in cell proliferation and drug resistance. Interestingly, DPP4 inhibitors and TRIM29 are implicated in the regulation of mitochondrial respiration activity, suggesting potential targets for cancer.

Free Research Field

内分泌学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

腎がんPDCを用いた解析によって、DPP4ががん幹細胞性にもとづくチロシンキナーゼ阻害剤抵抗性に寄与している可能性が示唆され、がん患者由来培養系を用いた精密医療への展開が期待される。また、糖尿病治療薬として用いられているDPP4阻害薬を用いた腎がん治療は、ドラッグリポジショニングとして有望な戦略であると考えられる。卵巣がんにおいて、TRIM29はがん幹細胞性やシスプラチン耐性と関連することが示されており融合遺伝子としての新しい作用機序の可能性を示した。これらの新しい知見は、がんの進展、治療薬抵抗性に関わるミトコンドリア代謝制御との関連する可能性が考えられ、診断・治療への応用が期待される。