2021 Fiscal Year Research-status Report
大腸癌初代培養CTOSを用いた、BMP-EGFRクロストークの機序と多様性の解明
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21K07942
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
近藤 純平 大阪大学, 医学系研究科, 准教授 (80624593)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
井上 正宏 京都大学, 医学研究科, 特定教授 (10342990)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 大腸癌 / BMP / MEK阻害 / オルガノイド / 多様性 / EGFR |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、大腸がんにおいてBMP/SMAD経路とEGFR/MEK経路にこれまで報告のないクロストークが存在する可能性を検証すべく、大腸がん患者由来オルガノイド培養系(CTOS法)を用いた検討を行っている。これまでに、約20症例から調製し培養したCTOSラインを用いて感受性アッセイを行ったところ、大腸がん症例の中に、BMP阻害によりEGFRタンパク量が著しく減少する症例群の存在をを確認した。免疫沈降法により検討したところ、EGFRはBMP阻害剤LDN193189処理により高度にユビキチン化されており、またタンパク分解酵素阻害剤の併用によりEGFRの減少が抑制されたことから、BMP阻害により分解が促進されることが明らかとなった。一方、BMP受容体とEGFRの直接的な会合の証拠は得られなかった。in vivoでの検討の結果、BMP阻害とMEK阻害剤の併用が効果的であるオルガノイド、および併用効果の見られないオルガノイドに層化することができた。併用効果がみられる群においてはBMP阻害によって、EGFRのタンパク量制御に関与する可能性のある遺伝子Xの発現が強く誘導される傾向を認めた。今後、この遺伝子Xの誘導がBMP/MEK阻害併用の効果に分子機序として関与しているのか、また多数の症例において併用効果を予測するマーカーとなりうるのか、さらなる検証を進める。また、複数症例の検討をすすめ、BMP阻害により減少するEGFリガンド（オートクラインによる作用）候補群の選定を進めている。これらの検討により、複合的にBMP/EGFRのクロストークの解明が進んでいる。
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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
上記「研究実績の概要」に記した通り、予定通りの実験を行い仮説に沿った実験結果が得られている。また、課題としているBMP/EGFRクロストークを繋ぐ分子機序にせまるべく、BMP経路に制御される遺伝子として、あらたに遺伝子Xの関与を示唆するデータが得られている。
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| Strategy for Future Research Activity |
BMP阻害剤とMEK阻害剤の併用実験の症例数を蓄積すべく、in vitroおよびin vivoの実験を継続する。さらに、BMP/EGFRクロストークを繋ぐ可能性のある遺伝子Xの関与を検証するため、この遺伝子のノックダウン、強制発現系のオルガノイドを作成し、クロストークの抑制/増強がみられるかどうか、さらにBMP/MEK阻害併用効果が抑制/増強されうるかをin vitroおよびin vivo実験系で検証する。また、複数症例の検討をすすめ、BMP阻害により減少するEGFリガンド（オートクラインによる作用）候補群の選定を引き続き行っていく。
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| Causes of Carryover |
オルガノイド実験系での培養に必須の試薬である「マトリゲル」が、コロナの影響により世界的な品薄となっている。このため納品が大幅に遅れているため、使用量をセーブして実験を行った。納品後にはペースアップした実験が可能であり、次年度にはその分の実験量に応じた試薬を使用する。
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