重力変動が膵がん形質に与える影響の解明

• Project/Area Number: 23K18231
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 50:Oncology and related fields
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 園下 将大 北海道大学, 遺伝子病制御研究所, 教授 (80511857)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山村 凌大 北海道大学, 遺伝子病制御研究所, 助教 (40880000) ; 稲田 全規 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (80401454)
• Project Period (FY): 2023-06-30 – 2026-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000); Fiscal Year 2025: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000); Fiscal Year 2024: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000); Fiscal Year 2023: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
• Keywords: 膵がん / 微小重力 / 治療薬 / がん治療薬

Outline of Research at the Start

これまでに様々な環境因子ががんの病態に影響を与えることが明らかになっているが、重力の影響は依然不明である。本研究で申請者はショウジョウバエ・臨床検体・マウスなど複数の解析系を相補的に使用し、重力変動が腫瘍形質に与える影響とその機序を個体レベルで網羅的に解明する。本研究を通じ、宇宙環境での疾患発生機序の解明や治療法の確立など広範な波及効果を持つ新規分野を創出する。

Outline of Annual Research Achievements

がんは深刻な福祉課題となっており、より詳細な発生機序の解明や治療薬の開発が待たれている。これまでに様々な環境因子ががんの病態に影響を与えることが明らかになっているが、重力の影響は依然不明である。本研究で申請者はショウジョウバエ・臨床検体・マウスなど複数の解析系を相補的に使用し、重力変動が腫瘍形質に与える影響とその機序を個体レベルで網羅的に解明する。本研究を通じ、宇宙環境での疾患発生機序の解明や治療法の確立など広範な波及効果を持つ新規分野を創出することを目指す。
代表者らはこれまでに、膵がん患者で観察されるがん遺伝子KRASやがん抑制遺伝子群TP53・CDKN2A・SMAD4の単独あるいは組み合わせのさまざまな変異パターンを模倣したモデルショウジョウバエ群を作出することに成功している。今年度はこのうち、膵がん患者の中でも最もの予後が悪い患者群の遺伝子変異パターンを模倣したモデルハエである4-hitハエを使用し、宇宙実験の実施に向けた予備解析を実施した。具体的には、国際宇宙ステーション「きぼう」実験棟で4-hitハエを飼育するための堅牢な容器の開発、この中で飼育する4-hitハエの適切なオスおよびメスの頭数の検討、飼育温度の検討、次世代を得るための飼育法の開発、薬効評価法の確立等を実施し、「きぼう」においても直感的かつ簡便な操作で薬物の効果を評価できると期待されるプロトコールを作成することに成功した。加えて、擬似微小重力条件下での4-hitハエの遺伝子発現解析の結果を精査し、哺乳類細胞で詳細な機能解析を実施する遺伝子群を絞り込んだ。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初の予定通り、宇宙実験プロトコールの策定が進展したため。

Strategy for Future Research Activity

宇宙実験の実施に向け、ハエ輸送プロトコールの検討、薬物処置の群設定、試料の地上帰還スケジュールの検討、哺乳類における薬効決定候補因子の機能解析等を進める。