| 研究課題/領域番号 |
22K08982
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分55040:呼吸器外科学関連
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| 研究機関 | 京都府立医科大学 |
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研究代表者 |
下村 雅律 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (90433268)
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| 研究分担者 |
井上 匡美 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (10379232)
石原 駿太 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (60751279)
矢追 毅 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (40311914)
井上 正宏 京都大学, 医学研究科, 特定教授 (10342990)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2024年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2022年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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| キーワード | 初代培養スフェロイド / 大腸癌肺転移 / STAS / 転移性肺腫瘍 / 大腸癌 / CTOS |
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| 研究開始時の研究の概要 |
大腸癌肺転移における気腔内伸展の病態を解明することが目的である．本研究では細胞集塊として3次元培養を行う方法であるCancer Tissue-Originated Spheroid (CTOS法)を用いて病態解明を行う．CTOSと気道オルガノイドを用いたin vitroにおけるSTAモデルシステムを構築し，大腸癌CTOSの特徴の一つであるpolarity switchingに着目してSTASモデル内で分析することで大腸癌STASにおける分子病理的な検証を行う．
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| 研究実績の概要 |
近年，肺悪性腫瘍における周囲の気腔内への散布像所見としてSpread Through Air Spaces (STAS)が定義された．大腸癌肺転移におけるSTASは局所再発率・生存率に関連する予後不良因子として報告されているが，その分子生物学的病態は解明されていない．本研究では患者切除標本から細胞集塊として3次元培養する方法であるCancer Tissue-Originated Spheroid (CTOS)法を用いた病態解明と局所制御法の確立が目的である．具体的にはまずCTOSと気道オルガノイドを用いたin vitroにおけるSTASモデルシステムを構築する．次に大腸癌CTOSの特徴の一つであるpolarity switchingに着目してSTASモデル内で分析することで，大腸癌STASにおける分子病理学的な検証を行う．さらには薬物療法などによる大腸癌STASの制御を検証することで大腸癌STASにおける局所制御法を確立し，大腸癌の予後改善に寄与できるものと考える．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
A)大腸癌肺転移STASにおける腫瘍極性 (polarity)の形態学的評価と臨床病理学的因子との検討
当科で手術を行った大腸癌肺転移症例のうち、STAS陽性およびapical membraneタンパクであるvillin陽性であった10症例に関して、STASの極性の評価を行った。7例でSTASはapical-outあるいはapical-in/outのmixを示した。一方で3例では明らかな極性を示さなかった。
B)大腸癌肺転移STAS症例からのCTOSの樹立とin vitroにおける大腸癌肺転移STASモデルを用いた大腸癌肺転移CTOSのpolarity switchingの解析
in vitro STASモデルを確立し、2者の相互作用における極性の役割を調査した。その結果、腫瘍の接着において初期にはapical membrane同志による接着がおこり、その後接着面におけるがんorganoidのapicalの極性が失われた。さらに、転移と炎症との関連性の観点から、炎症性サイトカインを添加し接着アッセイを行った結果、TGF-β1が気道上皮側に影響し接着率が上昇した。
c)polarity switchingの阻害によるCTOSの遊走能・浸潤能の評価
Apical-out organoidとapical-in organoidを比較すると、前者で接着率が高かった。またpolarity switching阻害剤であるdasatinibによる処理の結果、接着率は変わらなかったが接着後の離脱率が上昇した。この結果から、接着初期にはapical membraneによる接着が重要で、その後起こる接着面におけるloss of apical polarityは接着の進行に重要である可能性が考えられた。
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| 今後の研究の推進方策 |
A)大腸癌肺転移STASにおける腫瘍極性 (polarity)の形態学的評価と臨床病理学的因子との検討: 現時点で解析を行ったSTAS陽性大腸癌肺移転症例は11例であるが、今後さらに症例数を増加させる予定である。また腫瘍極性と臨床学的背景との関連に関しても解析を行っていく予定である。
B)大腸癌肺転移STAS症例からのCTOSの樹立とin vitroにおける大腸癌肺転移STASモデルを用いた大腸癌肺転移CTOSのpolarity switchingの解析: 初期の接着にはapical membrane同士の相互作用が重要であるという結果から、apical membrane発現タンパクに注目し、マイクロアレイ解析結果から候補分子を選出し、がん-気道上皮間接着におけるloss of polarityに与える影響に関する解析を進める。またpolarity switching関連分子であるSrcに関連したpathway解析を予定している。
C) polarity switchingの阻害によるCTOSの遊走能・浸潤能の評価: マウスを用いたIn vivo実験で、Apical-out organoidの接着優位性とloss of polarityの接着安定性が、腫瘍の生着に影響しているかを検証する予定である。まず、CTOS organoidのマウスへの経気道投与による肺転移モデルの確立を試みる。
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