FFPE組織とがん細胞株を利用したがん幹細胞とその微小環境のプロテオミクス解析

2014 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 25710013
• Research Institution: Shizuoka Cancer Center Research Institute
• Principal Investigator: 畠山 慶一 静岡県立静岡がんセンター(研究所), その他部局等, その他 (20564157)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: プロテオミクス

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、固形がんにおける予後予測診断システムの構築を最終目的とした、がん幹細胞様細胞とその微小環境のプロテオミクス解析を行う。はじめに、ホルマリン固定されたがん細胞株を用いて、タンパク質抽出法及びLC-MS解析の最適化を行う。その後、患者由来の大腸がんFFPE組織切片を用いてプロテオミクス解析を行う。がん幹細胞及びその周辺組織で発現変動が確認されたタンパク質を候補分子とする。次に、がん細胞株を用いて候補分子群の機能解析を行う。その後、単一細胞解析によって候補分子群によって分化/脱分化を引き起こす細胞集団の分離を試みる。最後に、がん幹細胞の分布とその周辺組織で高発現しているタンパク質または遺伝子群の分布パターンから予後不良または良好となるパターン抽出を試みる。
昨年度、タンパク質抽出方法の検討を行ったところ、大腸がん患者のFFPE組織を用いたプロテオミクス解析には、少なくとも3 x 3 mm2 (約20,000細胞)必要であることが示唆された。そのため、がん幹細胞をこのオーダーで回収するのは、困難であると考えられた。そのため、FFPE組織切片から直接の候補分子の同定ではなく、細胞株からの同定を試みることとした。また、全体の遺伝子発現を確認するために、大腸腫瘍組織からのマイクロアレイ解析も同時に行うこととした。特に、分泌タンパク質に注目して遺伝子発現解析を実施した。また、公共データベースの情報も利用した解析も行った。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

本申請は、プロテオミクス解析を利用して、がん幹細胞様細胞とその微小環境との関わりを明らかにし、その結果を元に固形がんにおける予後予測診断システムの構築を最終目的としている。本研究は、
1. サンプルの前処理、2．解析手法の確立、3. 解析で得た候補分子の機能解析、4. がん幹細胞の単一細胞解析、5.微小環境のパターン解析、6. 新規予後診断システムの構築からなる。
昨年度、1及び2の達成度が不十分だったことと、今年度購入予定だったC1システムの納入が、大幅に遅れたことにより、研究遂行が十分とはいえなかった。そのため本研究は「遅れている(Delayed)」と考えられる。

Strategy for Future Research Activity

現段階において、研究は遅れている。遅れている要因の1つは、機器納入の遅れである。その点を考慮し、申請した研究計画できる限り従い、研究を推進していく。
平成27年度は、昨年度十分に達成できなかった、がん幹細胞の単一細胞解析を行っていく。当施設内で次世代シーケンサの使用も可能になったため、計画書には書かれていないが、遺伝子の機能解析等で利用できると判断した場合は、利用していく。

Causes of Carryover

昨年度のC1システムの納入が遅れたため、その分実験が進まなかった。
その進まなかった分の実験を次年度に繰り越す。

Expenditure Plan for Carryover Budget

昨年度に、する予定だった実験器具の購入。主に、C1システムの消耗品を購入することとする。

Research Products

• [Journal Article] A novel splice variant of XIAP-associated factor 1 (XAF1) is expressed in peripheral blood containing gastric cancer-derived circulating tumor cells (2015)
  • Author(s): Keiichi Hatakeyama, Yushi Yamakawa, Yorikane Fukuda, Keiichi Ohshima, Kanako Wakabayashi-Nakao, Naoki Sakura, Yutaka Tanizawa, Yusuke Kinugasa, Ken Yamaguchi, Masanori Terashima and Tohru Mochizuki
  • Journal Title: Gastric Cancer Volume: 18 Pages: 751-761
  • DOI: 10.1007/s10120-014-0426-3
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] Prognostic significance of survivin expression in patients with gastric cancer (2014)
  • Author(s): M.Terashima, K. Hatakeyama, Y. Yamakawa, Y. Miki, R. Makuuchi, S. Honda, T. Tatsubayashi, M. Tokunaga, Y. Tanizawa, E. Bando, T. Kawamura, K. Oshima, T. Mochizuki
  • Organizer: European Society for Medical Oncology
  • Place of Presentation: Madrid, Spain
  • Year and Date: 2014-09-26 – 2014-09-30
• [Presentation] Novel splice variant of XIAP-associated factor 1 (XAF1) is expressed in peripheral blood of patient with gastric cancer (2014)
  • Author(s): Keiichi Hatakeyama, Yushi Yamakawa, Keiichi Ohshima, Kanako Nakao, Yutaka Tanizawa, Yusuke Kinugasa, Ken Yamaguchi, Masanori Terashima, Tohru Mochizuki
  • Organizer: 第73回日本癌学会学術総会
  • Place of Presentation: 神奈川県, 横浜市
  • Year and Date: 2014-09-25 – 2014-09-27
• [Presentation] Survivin expression in peripheral blood is a significant prognostic marker in patients with gastric cancer (2014)
  • Author(s): M.Terashima, K. Hatakeyama, Y. Yamakawa, N. Sugisawa, Y. Miki, R. Makuuchi, H. Goto, M. Tokunaga, Y. Tanizawa, E. Bando, T. Kawamura, K. Oshima, T. Mochizuki
  • Organizer: American Society of Clinical Oncology
  • Place of Presentation: Chicago, IL, USA
  • Year and Date: 2014-05-30 – 2014-06-03