2021 Fiscal Year Research-status Report
Functional analysis of voltage-gated potassium channels in pancreatic cancer stem cells
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21K08689
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| Research Institution | Kyoto Prefectural University of Medicine |
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Principal Investigator |
原田 恭一 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (80804822)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大辻 英吾 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (20244600)
塩崎 敦 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (40568086)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 膵臓外科学 / 癌幹細胞 / イオンチャネル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
まず、膵癌細胞株PK59から癌幹細胞を抽出・培養し、抗癌剤耐性・再分化能などのStemnessを確認した。網羅的遺伝子発現解析からKCNB1、KCNC1、KCND1等のvoltage-gated potassium channels (VGKC)が、癌幹細胞において高発現していることを見出した。更に、その阻害剤4-Aminopyridineの癌幹細胞増殖抑制効果や、抗癌剤の作用増強効果をin vitro、in vivoで確認した。これらの結果は、英文論文としてまとめ報告した(Int J Oncol. 2021)。同時に、ヒト膵癌組織におけるKCNB1の発現レベルを解析したところ、ALDH1A1と正の相関を示すことが明らかとなった。cBioPortal databaseを用いた解析でも、KCNB1とALDH1A1のmRNA発現は正の相関を示した。PK59細胞にKCNB1 plasmidを導入したところ、細胞増殖が増強された。更に、食道癌細胞株におけるKCNB1発現解析、KCNB1 siRNA導入と細胞増殖・アポトーシス・遊走浸潤能解析、組織発現と臨床病理学的因子の相関解析を現在進めている。
また、胃癌細胞株MKN74から癌幹細胞を抽出しCACNA2D1 とCACNB4が高発現していることを見出し、その阻害剤アムロジピン、ベラパミルの抑制効果についてまとめ報告した(Ann Surg Oncol. 2021)。一方で、食道癌におけるCLCN2 (Ann Surg Oncol. 2021)、CFTR (Ann Surg Oncol. 2021)、胃癌におけるLRRC8A (Gastric Cancer. 2021)、Na+/K+-ATPase (Gastric Cancer. 2021)、TRPV2 (Ann Surg Oncol. 2022)などのイオン輸送体の機能解析・臨床病理学的意義を解明した。
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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
当初の研究計画のうち、ヒト膵癌組織におけるVGKC・癌幹細胞マーカー発現の相関解析、VGKC制御による癌幹細胞特異的な増殖抑制効果、及び抗癌剤併用効果の検討などの基礎実験は、ほぼ終了している。また、消化器癌における種々のイオン輸送体の機能解析も進展しており、研究成果は既に国内外の学会で発表し、英文雑誌にも投稿・掲載されている。現在、KCNB1 siRNAを導入した細胞株の遺伝子発現変化をmicroarrayにより網羅的に解析も進行しており、研究目的・研究計画はおおむね順調に進展していると考える。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度以降は、癌幹細胞にVGKC siRNAや高発現plasmidをトランスフェクションし、導入後の遺伝子発現変化をmicroarrayを用いて網羅的に解析する。更に、各種抗癌剤・分子標的治療薬による抗腫瘍効果が、VGKC阻害剤4-Aminopyridineの併用により増強されるか否かを解析する。また、癌幹細胞におけるKCNB1・イオン動態を介する細胞周期・アポトーシス制御機構解明を進めるとともに、in vivoにおけるVGKC制御による皮下腫瘍成長抑制効果、及び抗癌剤併用効果について検討する予定である。
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[Presentation] Gastric cancer stem cells are suppressed by voltage-gated Ca2+ channel inhibitors2021
Author(s)
Atsushi Shiozaki, Keita Katsurahara, Toshiyuki Kosuga, Michihiro Kudou, Hiroki Shimizu, Takuma Ohashi, Tomohiro Arita, Yusuke Yamamoto, Hirotaka Konishi, Ryo Morimura, Yoshiaki Kuriu, Hisashi Ikoma, Takeshi Kubota, Hitoshi Fujiwara, Kazuma Okamoto, Eigo Otsuji
Organizer
第80回日本癌学会学術総会
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[Presentation] The expression and role of CACNA2D1 in human gastric cancer2021
Author(s)
Hiroyuki Inoue, Atsushi Shiozaki, Toshiyuki Kosuga, Hiroki Shimizu, Michihiro Kudou, Tomohiro Arita, Yusuke Yamamoto, Hirotaka Konishi, Ryo Morimura, Yoshiaki Kuriu, Hisashi Ikoma, Takeshi Kubota, Hitoshi Fujiwara, Kazuma Okamoto, Eigo Otsuji
Organizer
第80回日本癌学会学術総会
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[Presentation] Colorectal cancer stem cells have resistance to hypotonic shock2021
Author(s)
Shunji Kato, Atsushi Shiozaki, Hiroki Shimizu, Michihiro Kudou, Toshiyuki Kosuga, Tomohiro Arita, Yusuke Yamamoto, Hirotaka Konishi, Ryo Morimura, Yoshiaki Kuriu, Hisashi Ikoma, Takeshi Kubota, Hitoshi Fujiwara, Kazuma Okamoto, Eigo Otsuji
Organizer
第80回日本癌学会学術総会
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[Presentation] ATP1A1 regulates tumor progression and affects postoperative prognosis in human gastric cancer2021
Author(s)
Kei Nakamura, Atsushi Shiozaki, Michihiro Kudou, Hiroki Shimizu, Toshiyuki Kosuga, Tomohiro Arita, Yusuke Yamamoto, Hirotaka Konishi, Ryo Morimura, Yoshiaki Kuriu, Hisashi Ikoma, Takeshi Kubota, Hitoshi Fujiwara, Kazuma Okamoto, Mitsuo Kishimoto*, Eigo Otsuji
Organizer
第80回日本癌学会学術総会
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