2022 Fiscal Year Research-status Report

肥満および老化の脂肪幹細胞由来のIL-33が膵がんの悪性進展に及ぼす影響の解析

Research Project

Project/Area Number	22K07217
Research Institution	Teikyo University
Principal Investigator	秋元美穂帝京大学, 医学部, 助教 (60437556)
Project Period (FY)	2022-04-01 – 2025-03-31
Keywords	脂肪組織由来幹細胞 / IL-33 / 膵がん / 老化 / 肥満
Outline of Annual Research Achievements	肥満や老化が脂肪組織由来幹細胞（ADSC）におけるIL-33の発現および分泌におよぼす影響を調べた。24カ月齢以上の老齢マウスおよび高脂肪食摂取の肥満マウスの内臓脂肪組織からADSCを無菌的に分離した。各ADSCを培養してIL-33の発現レベルおよび培養上清中のIL-33タンパクレベルをそれぞれリアルタイムPCRとELISAで定量したところ、老化や肥満に伴う影響は認められなかった。ただし、現時点で解析したADSCのサンプル数は少なく、加齢や肥満がADSCにおけるIL-33の発現および分泌におよぼす影響については結論を出す段階には至っていない。最近、申請者らは低酸素下の大腸がん細胞では低酸素誘導因子 (HIF-1) を介してIL-33発現が促進されることを報告したが、低酸素培養下のADSCでもIL-33の発現レベルおよび分泌レベルが亢進されることが新たに分かった。また、マウス膵がんPanc02細胞の増殖は低酸素下のADSCの培養上清により促進され、抗IL-33抗体の添加により減弱されることが確認された。このことから、低酸素下のADSCはIL-33の分泌を介して膵がん細胞の増殖を促進することが示唆された。ADSCは膵臓がん組織に浸潤することが報告されており、腫瘍組織中の特に低酸素領域における浸潤ADSCではIL-33の発現が亢進されることが予想される。腫瘍組織中の低酸素環境は、膵臓がんを含む様々ながんの悪性進展に寄与することが知られており、低酸素下の浸潤ADSCが膵臓がんの増殖や悪性進展に関与していることも考えられる。今後当初の計画に加え、膵がん低酸素領域中の浸潤ADSCにおけるIL-33の発現状況や、それが腫瘍細胞およびがん間質におよぼす影響について詳細に検討する必要がある。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason IL-33ノックアウトマウスの搬入の遅れのため、当初は次年度以降に予定していた実験計画を先行させた。新たな発見もあり、今後解析事項を追加する可能性もあるが、現時点での進行状況に大きな遅れはない。
Strategy for Future Research Activity	加齢や肥満がADSCにおけるIL-33の発現および分泌におよぼす影響について、サンプル数を増やし、継続して調査を行う。また、ADSCがIL-33分泌を介してマウス膵がんPanc02細胞の増殖や転移におよぼす影響について、老齢マウスと肥満マウスに加え、IL-33KOマウスから分離したADSCを用いて調べる。ADSC培養上清で培養したPanc02細胞を用いて、MTTアッセイによる細胞増殖の評価、Wound-healingアッセイによる運動能の評価、マトリゲル浸潤アッセイによる浸潤能の評価を行う。ADSCがIL-33を介して膵がんの増殖や転移におよぼす影響をパラクラインおよびエンドクラインを想定した移植実験系で評価する。ADSCにおけるIL-33の発現が膵がん腫瘍組織へのADSC浸潤におよぼす影響について検討する。また、最近では、炎症環境だけでなく代謝環境にもIL-33が関与することが分かってきている。そこで、ADSC由来のIL-33が膵がんの微小環境におよぼす影響を網羅的に検討する。そのために、上記の腫瘍から抽出したRNAを材料としてRNA-シーケンスを行い、各種アノテーションデータベースを活用して関連のGene Ontologyやパスウェイなどを探索する。この解析により特定された因子やパスウェイについては、タンパクレベルや活性化の状況などを調べ、関与の有無を検証する。
Causes of Carryover	IL-33ノックアウトマウスを初年度に購入する計画であったが、搬入が遅れたため、これに伴う実験計画を次年度に変更した。そのため、次年度使用額はIL-33ノックアウトマウスの購入とその充てる充てる予定である。