スフェロイドによる膵癌微小環境再現と代謝物マッピングによる間質リモデリング解析

• 研究課題/領域番号: 16K10598
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 消化器外科学
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 坂井 寛 九州大学, 医学研究院, 共同研究員 (80611665)
• 研究分担者: 水元 一博 九州大学, 大学病院, 准教授 (90253418) ; 大内田 研宙 九州大学, 大学病院, 講師 (20452708)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2018年度)
• 配分額: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: MALDI-MSI / Energy Charge / 凍結組織アレイ / バイオマーカー検索 / バイオマーカー探索 / 膵癌 / 癌微小環境 / 癌間質相互作用 / 膵オルガノイド

研究成果の概要

本研究は、膵癌組織および膵癌微小環境再現モデルに対するマトリックス支援レーザー脱離イオン化質量分析イメージング（MALDI-MSI）によって代謝物解析を行い、癌間質相互作用および間質リモデリングに特異的な代謝物を同定することを目的とした。膵癌細胞と膵星細胞の三次元共培養系を用いて膵星細胞のEndo180による間質リモデリング機構を明らかとした。また、凍結切片を用いるMALDI-MSIを施行するにあたりヒト膵癌組織由来オルガノイドを用いた膵癌微小環境モデルを作成した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

従来の質量分析法では、代謝物の抽出・濃縮が不可欠で組織内局在情報が失われてしまうが、マトリックス支援レーザー脱離イオン化質量分析イメージング（MALDI-MSI）を用いることで、メタボローム情報を組織上にマッピングすることが可能となった。本研究は、膵癌組織および3次元培養モデルに対するMALDI-MSIを用いた代謝物解析、間質リモデリングに特徴的な因子の同定を行った。膵癌組織に特徴的な代謝産物を同定し、そのメカニズムを明らかにすることによって早期診断・新規治療法確立の手がかりを探ることにつながると考えられる。

研究成果

• [雑誌論文] Visualizing Energy Charge in Breast Carcinoma Tissues by MALDI Mass-spectrometry Imaging Profiles of Low-molecular-weight Metabolites (2018)
  • 著者名/発表者名: TORATA NOBUHIRO、KUBO MAKOTO、MIURA DAISUKE、OHUCHIDA KENOKI、MIZUUCHI YUSUKE、FUJIMURA YOSHINORI、HAYAKAWA EISUKE、KAI MASAYA、ODA YOSHINAO、MIZUMOTO KAZUHIRO、HASHIZUME MAKOTO、NAKAMURA MASAFUMI
  • 雑誌名: Anticancer Research 巻: 38 号: 7 ページ: 4267-4272
  • DOI: 10.21873/anticanres.12723
  • 査読あり
• [雑誌論文] Degree of desmoplasia in metastatic lymph node lesions is associated with lesion size and poor prognosis in pancreatic cancer patients (2017)
  • 著者名/発表者名: Nakayama H, Ohuchida K, Yoshida M, Miyazaki T, Takesue S, Abe T, Endo S, Koikawa K, Okumura T, Moriyama T, Nakata K, Miyasaka Y, Shirahane K, Manabe T, Ohtsuka T, Toma H, Tominaga Y, Nagai E, Mizumoto K, Oda Y, Nakamura M.
  • 雑誌名: Oncology Letters 巻: 14 号: 3 ページ: 3141-3147
  • DOI: 10.3892/ol.2017.6549
  • 査読あり
• [雑誌論文] Autophagy inhibition enhances antiproliferative effect of salinomycin in pancreatic cancer cells (2017)
  • 著者名/発表者名: Endo Sho、Nakata Kohei、Sagara Akiko、Koikawa Kazuhiro、Ando Yohei、Kibe Shin、Takesue Shin、Nakayama Hiromichi、Abe Toshiya、Okumura Takashi、Moriyama Taiki、Miyasaka Yoshihiro、Ohuchida Kenoki、Ohtsuka Takao、Mizumoto Kazuhiro、Nakamura Masafumi
  • 雑誌名: Pancreatology 巻: 17 号: 6 ページ: 990-996
  • DOI: 10.1016/j.pan.2017.08.009
  • 査読あり
• [学会発表] Oxaliplatin投与後の直腸癌組織における蛍光X線分析を用いた金属元素の分布測定 (2018)
  • 著者名/発表者名: 木庭遼、植木隆、西堀麻衣子、石田竜弘、永吉絹子、貞苅良彦、藤田逸人、永井俊太郎、大内田研宙、大塚隆生、中村雅史
  • 学会等名: 第118回日本外科学会定期学術集会
• [学会発表] 放射光蛍光X線分析による白金錯体系薬剤の直腸癌組織内分布の可視化 (2018)
  • 著者名/発表者名: 木庭遼、永吉絹子、貞苅良彦、藤田逸人、永井俊太郎、大内田研宙、大塚隆生、西堀麻衣子、植木隆、石田竜弘、中村雅史
  • 学会等名: 第56回日本癌治療学会学術集会
• [学会発表] Endo180 Expression and Histologic Categorization in Cancer Stroma is an Independent Prognostic Index in Pancreatic Cancer. (2018)
  • 著者名/発表者名: Koikawa K, Ohuchida K, Yonenaga A, Sagara A, Ando Y, Kibe S, Takesue S,Nakayama H, Iwamoto C, Shindo K, Moriyama T, Nakata K, Miyasaka Y, Ohtsuka T, Mizumoto K, Nakamura M
  • 学会等名: 49th Annual Meeting of the APA
  • 国際学会
• [学会発表] Basement membrane destruction by pancreatic stellate cells leads to local invasion in pancreatic ductal adenocarcinoma (2018)
  • 著者名/発表者名: Koikawa K, Ohuchida K, Ando Y, Kibe S, Nakayama H, Takesue S, Endo S, Abe T, Okumura T, Iwamoto C, Shindo K, Moriyama T, Nakata K, Miyasaka Y, Ohtsuka T, Nagai E, Mizumoto K, Hashizume M, Nakamura M
  • 学会等名: Pancreas 2018
  • 国際学会
• [学会発表] 癌関連腹膜中皮細胞は膵癌腹膜播腫形成を促進する (2017)
  • 著者名/発表者名: 阿部俊也、大内田研宙、肥川和寛、遠藤翔、奥村隆志、森山大樹、仲田興平、宮坂義浩、真鍋達也、大塚隆生、永井英司、水元一博、中村雅史
  • 学会等名: 第117回日本外科学会定期学術集会
• [学会発表] マウスモデルを用いた膵癌微小転移形成機序の解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 武居晋、大内田研宙、安藤陽平、岐部晋、中山宏道、阿部俊也、肥川和寛、遠藤翔、厳子龍、奥村隆志、仲田興平、森山大樹、宮坂義浩、真鍋達也、大塚隆生、永井英司、水元一博、中村雅史
  • 学会等名: 第117回日本外科学会定期学術集会
• [学会発表] Pancreatic organoids elucidate the new mechanisms of pancreatic cancer local invasion. (2017)
  • 著者名/発表者名: Koikawa K, Ohuchida K, Ando Y, Kibe S, Nakayama H, Takesue S, Yan Z, Abe T, Okumura T, Iwamoto C, Moriyama T, Nakata K, Miyasaka Y, Okabe Y, Ohtsuka T, Mizumoto K, Nakamura M
  • 学会等名: The 48th Annual Meeting of The American Pancreatic Association
  • 国際学会
• [学会発表] Adipose Tissue Derived Stromal Cells Accelerate Tumor Progression and Desmoplasia of Pancreatic Cancer (2017)
  • 著者名/発表者名: Okumura T, Ohuchida K, Moriyama T, Nakata K, Miyasaka Y, Ohtsuka T, Mizumoto K, Nakamura M
  • 学会等名: The 48th Annual Meeting of The American Pancreatic Association
  • 国際学会