LC-MS/MSを用いた大腸癌特異的新規リン脂質性メディエーターの探索と機能解明

2019 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 18K07194
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 園田 洋史 東京大学, 医学部附属病院, 助教 (80770205)
• 研究分担者: 田中 敏明 東京大学, 医学部附属病院, 講師 (30647540) [辞退] ; 畑 啓介 東京大学, 医学部附属病院, 特任講師 (60526755) [辞退] ; 野澤 宏彰 東京大学, 医学部附属病院, 准教授 (80529173) ; 川合 一茂 東京大学, 医学部附属病院, 講師 (80571942) ; 石原 聡一郎 東京大学, 医学部附属病院, 教授 (00376443)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: 大腸癌 / リゾリン脂質

研究実績の概要

リゾリン脂質（Lysophospholipids: LPLs）は、生体膜を構成する膜リン脂質がPhospholipase A1またはA2により加水分解されることにより産生される。近年、このLPLsが通常のサイトカインのように、細胞間シグナル伝達に関与することが知られるようになった。LPLsには極性頭部と脂肪酸鎖及びその結合部位により多様な分子種が存在する。この中には極少量でも特異的な機能を有するLPLsが存在することが明らかになってきており、病態との関連も注目されてきている。
近年タンデム型質量分析法 (LC-MS/MS)によるリン脂質解析法が開発され、ごく少量の検体でも、LPLsに対する高い検出感度・定量性が得られるようになった。この技術を大腸癌に応用し、大腸癌手術検体由来のLPLsをLC-MS/MSを用いて網羅的に解析し、進行大腸癌において、1-acyl リゾホスファチジルイノシトール(LPI) (18:0)、2-acyl リゾホスファチジルグリセロール(LPG) (18:1)、1-acyl リゾホスファチジルセリン（LPS）(18:0)が著明に増加していることが明らかとなった。これらの中で最も変化の大きかったLPIに注目し、LPI受容体であるGPR55、およびLPI産生酵素であるDDHD1の発現解析を免疫組織化学染色法により解析を施行し、臨床病理学的因子の解析を施行している。
さらに質量顕微鏡を用いた解析で、全周性狭窄を伴う大腸癌患者組織を解析した結果、LC-MS/MS解析で増加していたLPIは、癌の周堤に多く局在することが明らかとなった。またLPSは浸潤部に多く局在するなど、分子種により局在変化を示す可能性が考えられた。

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

大腸癌組織からの検体採取方法、再現性のある質量分析による解析方法は既に確立している。また大腸癌組織で増加するLPIをターゲットとして、LPI受容体、LPI産生酵素の発現と臨床病理学的因子の関連について、手術検体を用いて解析中である。さらに大腸癌の進行度に応じたLPLsの解析、血液検体の解析についても準備は整っており、概ね順調に進行していると考えている。

今後の研究の推進方策

大腸癌組織で増加を認めた、リゾホスファチジルイノシトール(LPI)、リゾホスファチジルグリセロール(LPG)、リゾホスファチジルセリン（LPS）の産生酵素や受容体の発現の解析は現在進行中である。また、癌の進行度によるリゾリン脂質組成変化についても検体の採取に着手する予定である。さらに大腸癌患者血清に対する解析の準備もしている。この解析から、大腸癌患者におけるLPLsのバイオマーカーとしての可能性についてLC-MS/MS技術を用いて明らかんいしていく予定である。

研究成果

• [雑誌論文] The component changes of lysophospholipid mediators in colorectal cancer (2019)
  • 著者名/発表者名: Chieko Kitamura , Hirofumi Sonoda, Hiroaki Nozawa, Kuniyuki Kano, Shigenobu Emoto, Koji Murono, Manabu Kaneko, Masaya Hiyoshi, Kazuhito Sasaki, Takeshi Nishikawa, Yasutaka Shuno, Toshiaki Tanaka, Keisuke Hata, Kazushige Kawai, Junken Aoki and Soichiro Ishihara
  • 雑誌名: Tumor Biology 巻: 41 (5) ページ: 1-9
  • DOI: 10.1177/1010428319848616.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 大腸癌におけるリゾリン脂質性メディエーターの組成変化に関する検討 (2019)
  • 著者名/発表者名: 北村 智恵子, 園田 洋史, 可野 邦行, 江本 成伸, 室野 浩司, 金子 学, 日吉 雅也, 佐々木 和人, 秀野 泰隆, 西川 武司, 田中 敏明, 畑 啓介, 川合 一茂, 青木 淳賢, 野澤 宏彰
  • 学会等名: 日本外科学会定期学術集会
• [学会発表] 大腸癌におけるリゾホスファチジルイノシトールの局在の質量顕微鏡を用いた解析 (2019)
  • 著者名/発表者名: 北村 智恵子, 園田 洋史, 可野 邦行, 田中 敏明, 畑 啓介, 川合 一茂, 野澤 宏彰, 青木 淳賢, 石原 聡一郎
  • 学会等名: 日本消化器外科学会総会
• [学会発表] 大腸癌におけるリゾリン脂性メディエーターの組成変化に関する検討 (2019)
  • 著者名/発表者名: 北村智恵子, 園田洋史, 室野浩司, 江本成伸, 日吉雅也, 金子学, 佐々木和人, 西川武司, 秀野泰隆, 田中敏明, 畑啓介, 川合一茂, 野澤宏彰, 石原聡一郎
  • 学会等名: 日本消化器病学会総会