2013 Fiscal Year Annual Research Report
膵臓及び大腸発がんにおけるメラノコルチン受容体経路の関与とそのがん予防への応用
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25290049
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | National Center of Neurology and Psychiatry |
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Principal Investigator |
高橋 真美 独立行政法人国立がん研究センター, 研究所, ユニット長 (90214973)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
武藤 倫弘 独立行政法人国立がん研究センター, 研究所, ユニット長 (30392335)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | アグーチ / メラノコルチン受容体 / 膵臓がん / 大腸がん / がん予防 |
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| Research Abstract |
肥満モデルの一つであるAyマウスは、エネルギー代謝の制御等に関わるメラノコルチン受容体のアンタゴニストであるアグーチ（A）遺伝子蛋白質を全身で発現している。2型糖尿病モデルマウスであるKK-Ayマウスにおいては、Ayアレルが糖尿病KKマウスの大腸発がん感受性をさらに増進させ、AOMで誘導される大腸腫瘍の発生個数がKKマウスの2倍以上多いことが見出された。また、膵臓特異的K-ras変異体発現マウスにおいても、Ayアレルが膵臓発がんを促進することを見出した。これらのAgouti過剰発現による発がん促進モデルにおいて得られたマウスの腫瘍組織における遺伝子発現を調べ、Ayアレルの有無によって発現レベルが異なる遺伝子を検索し、アグーチ高発現による発がん促進メカニズムを検討した。
Ptf1a-KrasG12Dマウスの膵臓腫瘍に比べ、Ptf1a-KrasG12D-Ayマウスで発現が高かった遺伝子群のうち、KK-Ayマウスの大腸腫瘍でもKKマウスより発現が高かった遺伝子として、 マクロファージコロニー刺激因子（M-CSF）を見出した。マクロファージマーカーの F4/80 の発現もAyアレルを有するマウスの腫瘍で有意に高かった。さらに、Ptf1a-KrasG12Dマウス由来の膵臓がん細胞株を樹立し、Ayマウスおよびそのコントロールの野生型マウスに皮下移植して腫瘍の増殖を比較した結果、Ayマウスの方が腫瘍の成長が早かった。また、Ayマウスの皮下移植腫瘍におけるM-CSFの発現が上昇していた。これらの結果より、Ayアレルによる発がん促進のメカニズムの一つとして、M-CSF発現上昇によるマクロファージ活性化の関与が示唆された。現在、マウス膵がんモデルより樹立した膵がん細胞株のアグーチ／メラノコルチン受容体関連遺伝子の発現を調べ、M-CSF発現との関連について検討を行っている。また、KK-Ayマウス由来の大腸がん細胞株も樹立中である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
今年度予定していた動物実験のサンプルの解析は順調に進んだ。細胞を用いた研究に関しては、細胞株の樹立に時間がかかり、膵臓がん細胞に関しては複数の細胞株が樹立できたが、各細胞株の造腫瘍性や遺伝子発現等の性質が異なるため、解析に時間を要した。ノックダウンや高発現の実験はまだ検討途中であり、予定よりやや遅れている。KK-Ayマウス由来の大腸がん細胞の増殖速度は極端に遅く、昨年度の殆どを細胞株の樹立に費やしたため、予定より遅れが生じている。
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| Strategy for Future Research Activity |
Agouti過剰発現による発がん促進モデルに発生したがん組織において発現が変化していることがわかった因子がAgouti/Agouti関連蛋白質(AgRP)- メラノコルチン受容体（MCR）経路に直接的に制御されているかどうかを、培養細胞系においてMCRのアゴニスト・アンタゴニストやノックダウン法を用いることにより明らかにする。また、その因子が発がん促進に寄与しているかどうかを明らかにするため、それらの因子をノックダウンした細胞株をマウスに移植し、腫瘍の増殖に対する影響を検討する。さらに、Agoutiの発現抑制やMCRの活性化によってそれらの因子を抑えることにより発がんや浸潤・転移を抑制できるかどうかを検証し、がん予防のターゲットとしての有用性を示すことを目指す。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
研究代表者と分担研究者は、それぞれ膵臓と大腸の動物モデルを用いた検討を行っているが、両モデルで共通して発現変化が見られた因子が見つかったので、抗体等、共通して使用出来るものは共用にしたことで消耗品経費が節約できたため。また、細胞株の樹立に時間がかかり、培養細胞を用いた解析がやや遅れ、予定より支出が少なかったため。
本研究課題では、最終的にはMCRのアゴニスト／アンタゴニストを用い、動物実験において発がんへの影響を検討することを目指しているが、動物・試薬の購入費用や人件費にかなりの費用が必要となることから、これらの研究計画の完遂のために繰り越し分を充てる計画である。
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[Journal Article] The Ay allele promotes azoxymethane-induced colorectal carcinogenesis via macrophage migration in hyperlipidemic/diabetic KK mice2013
Author(s)
Ito, K., Ishigamori, R., Mutoh, M., Ohta, T., Imai, T., Takahashi, M.
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Journal Title
Cancer Science
Volume: 104
Pages: 835-843
DOI
Peer Reviewed
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