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立体培養法を用いた膵がん間質線維化における細胞とECMの異常配向獲得の機序解析

研究課題

研究課題/領域番号 20K16989
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分53010:消化器内科学関連
研究機関岡山大学

研究代表者

田中 啓祥  岡山大学, 医歯薬学域, 助教 (20781941)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード膵がん / 細胞外基質 / 線維化 / 立体培養法 / 線維芽細胞 / 薬物送達 / 間質 / 細胞外基質リモデリング / 三次元培養法
研究開始時の研究の概要

膵がんは、治療抵抗性が極めて高く、難治である。その理由として、膵がん微小環境における顕著な線維化組織の存在が挙げられる。線維化は、線維芽細胞と、これら細胞が産生分泌する多量の細胞外基質(extracellular matrix: ECM)成分等によって構成される。線維化組織において、線維芽細胞ならびにECM線維は互いに高度に平行に揃っている。こうした異常配向が、膵がん組織の硬化を来し、病態進展および治療抵抗性獲得に寄与することが明らかとなってきた。本研究では、その分子機序を明らかにすることを通じ、膵がんの新規治療戦略開発に資することを目的とする。

研究成果の概要

難治である膵がんの特徴である「線維化」は、薬物送達に対する障壁となる。本研究は、膵がん線維化組織における線維芽細胞ならびに細胞外基質(ECM)線維の「異常配向」に着目し、そのメカニズム解明を通じ、新規標的化戦略を開発することを目的とした。本研究を通じ、従来の実験系では困難・不十分であった線維化の再現を可能とする立体培養モデルの構築に成功した。また、これら立体培養モデルの解析により、異常配向獲得に関わるシグナル伝達経路を同定した。さらに、こうしたシグナルの阻害が、線維化組織を介した薬物送達効率の改善につながることを見出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

膵がんの5年生存率は約10%前後であり、他の悪性腫瘍と比べても予後が極めて悪い。早期発見が困難なのも一因であるが、膵がんは各モダリティの治療法に対し高い抵抗性を示す。膵がんの治療抵抗性獲得に、線維化が密接に関わるが、その治療的制御法は未確立である。本研究はこうした状況を打開すべく、線維化の特徴である「異常配向」に着目した解析を立体培養モデルにおいて実施し、異常配向獲得を司る分子メカニズムを解析し、さらにその標的化による薬物送達効率改善の可能性を示した。今後の動物モデル等における治療効果の検証実験を通じ、線維化制御を通じた膵がんの新規治療戦略の確立に資する知見を得た点に本研究の意義がある。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 1件、 招待講演 3件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Therapeutic Strategies to Overcome Fibrotic Barriers to Nanomedicine in the Pancreatic Tumor Microenvironment2023

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Hiroyoshi Y.、Nakazawa Takuya、Enomoto Atsushi、Masamune Atsushi、Kano Mitsunobu R.
    • 雑誌名

      Cancers

      巻: 15 号: 3 ページ: 724-724

    • DOI

      10.3390/cancers15030724

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] がん微小環境における線維化とナノDDS2021

    • 著者名/発表者名
      田中啓祥、狩野光伸
    • 雑誌名

      Drug Delivery System

      巻: 36 号: 4 ページ: 232-240

    • DOI

      10.2745/dds.36.232

    • NAID

      130008134399

    • ISSN
      0913-5006, 1881-2732
    • 年月日
      2021-09-25
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 立体培養法を利用した疾患微小環境モデルの開発と病態解析2021

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Hiroyoshi Y.
    • 雑誌名

      薬学雑誌

      巻: 141 号: 5 ページ: 647-653

    • DOI

      10.1248/yakushi.20-00219-4

    • NAID

      130008032743

    • ISSN
      0031-6903, 1347-5231
    • 年月日
      2021-05-01
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] がんモデルの選定2020

    • 著者名/発表者名
      Takashima Hiroki、Koga Yoshikatsu、Tsumura Ryo、Fuchigami Hirobumi、Matsumura Yasuhiro、Yasunaga Masahiro、Tanaka Hiroyoshi Y.、Kurihara Tsuyoshi、Kano Mitsunobu R.
    • 雑誌名

      Drug Delivery System

      巻: 35 号: 5 ページ: 443-447

    • DOI

      10.2745/dds.35.443

    • NAID

      130007991323

    • ISSN
      0913-5006, 1881-2732
    • 年月日
      2020-11-25
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Heterotypic 3D pancreatic cancer model with tunable proportion of fibrotic elements2020

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Hiroyoshi Y.、Kurihara Tsuyoshi、Nakazawa Takuya、Matsusaki Michiya、Masamune Atsushi、Kano Mitsunobu R.
    • 雑誌名

      Biomaterials

      巻: 251 ページ: 120077-120077

    • DOI

      10.1016/j.biomaterials.2020.120077

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 細胞外基質シグナリングの標的化により膵がん線維化障壁を克服するナノ薬剤送達戦略の開発2022

    • 著者名/発表者名
      田中啓祥、瀬野尾祐、狩野光伸
    • 学会等名
      第38回日本DDS学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 膵がん線維化障壁をマクロピノサイトーシス経路阻害により克服するナノ薬剤送達戦略の開発2022

    • 著者名/発表者名
      中澤拓也、田中啓祥、狩野光伸
    • 学会等名
      第38回日本DDS学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 積層培養技術による膵がん微小環境研究への挑戦2022

    • 著者名/発表者名
      田中啓祥
    • 学会等名
      日本患者由来がんモデル研究会2022年度学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] がん微小環境とイメージング2022

    • 著者名/発表者名
      田中啓祥、狩野光伸
    • 学会等名
      MRIコラボ・ワークショップ2022
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 三次元培養法による膵がん線維化組織のモデル化および筋線維芽細胞分化機序の解析2022

    • 著者名/発表者名
      中澤拓也、田中啓祥、狩野光伸
    • 学会等名
      日本薬学会第142回年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 線維化量を制御可能なヒト膵がん微小環境の三次元培養モデルの確立・解析とナノDDS研究への応用2021

    • 著者名/発表者名
      田中啓祥、狩野光伸
    • 学会等名
      第37回日本DDS学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Heterotypic 3D Cell Culture Model Of The Pancreatic Cancer Tumor Microenvironment With A Tunable Proportion Of Fibrotic Elements2021

    • 著者名/発表者名
      Hiroyoshi Y. Tanaka, Mitsunobu R. Kano
    • 学会等名
      EACR Goodbye Flat Biology: Next Generation Cancer Models
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 膵臓がん線維化組織の3D培養モデルを利用したナノ薬剤送達効率の解析2020

    • 著者名/発表者名
      田中啓祥,狩野光伸
    • 学会等名
      第36回日本DDS学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Heterotypic 3D Culture Model of the Pancreatic Cancer Microenvironment with a Tunable Proportion of Fibrotic Elements2020

    • 著者名/発表者名
      田中啓祥,正宗 淳,狩野光伸
    • 学会等名
      第79回日本癌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 『三次元培養技術』を活用した線維化量調整可能な3D膵臓がんモデルの開発2020

    • 著者名/発表者名
      狩野光伸,田中啓祥
    • 学会等名
      BioJapan 2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] EurekAlert! Press Release

    • URL

      https://www.eurekalert.org/pub_releases/2020-07/ou-mam072220.php

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] 膵臓がんで「線維化」が発生するメカニズムを解明 難治性がんの新たな治療戦略開発へつながる成果

    • URL

      https://www.okayama-u.ac.jp/tp/release/release_id727.html

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] OU-MRU vol. 80

    • URL

      https://www.okayama-u.ac.jp/up_load_files/ebulletin-RUs/pdf/vol80.pdf

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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