大腸癌のサブクラス分類に対応するマウスモデルとオルガノイドの確立とその臨床応用

2020 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 18K08694
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 檜井 孝夫 広島大学, 病院(医), 特任教授 (10444689)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: 大腸癌マウスモデル / CMS分類 / オルガノイド

研究実績の概要

私共は、これまで大腸上皮細胞特異的Apcノックアウトマウス及び、Apcと別のドライバー遺伝子変異(Kras, Braf, Ptenなど)を持つ複合的遺伝子改変マウスを作製し、CMS分類の各サブタイプに一致する自然発生の大腸浸潤癌を持つマウスモデルを確立してきた。
本研究では、これらのマウスモデルで発生する腫瘍から、遺伝子発現プロファイルを網羅的に解析しCMS分類の各サブタイプに特徴的な分子マーカーを同定、確認をした上で、CMS分類サブタイプに応じた大腸癌に対する抗がん剤のスクリーニングをin vitro実験系で行うシステムを構築するための基盤的研究を行なっている。
まず、Apc欠損にKrasあるいはBrafを活性化した二つのマウスモデルでのデータを重ね合わせて、Kras-Braf axisによるMapk pathwayの活性化したモデル（CMS3もモデル）では、Greb1の標的分子として活性化していることが示唆された。
また、Apc+Pten欠損マウス（CMS4のモデル）で特異的はPhenotypeが出たため追加解析を行なった。腫瘍の新鮮凍結検体からマイクロダイセクション法で腫瘍部分と正常部分の組織由来のtRNAを抽出し、網羅的遺伝子発現解析用のDNAチップ（affymetrixのMouse Gene 1.0 ST Array、28,853 gene）を用いて転写産物の発現プロファイルを比較した。KEGG C2 gene setを使ったGene Set Enrichment Analysis (GSEA)での解析では、Ptenのヘテロでの欠失により、８つのpathwayが上昇し、28のpathwayが抑制されていた。
これらマウスモデルから作製したオルガノイドを使って、今後、抗がん剤のスクリーニングに応用可能が期待できる結果が得られつつある。

研究成果

• [雑誌論文] Oncogenic mutation in RAS‐RAF axis leads to increased expression of GREB1 , resulting in tumor proliferation in colorectal cancer (2020)
  • 著者名/発表者名: Kochi Masatoshi、Hinoi Takao、Niitsu Hiroaki、Miguchi Masashi、Saito Yasufumi、Sada Haruki、Sentani Kazuhiro、Sakamoto Naoya、Oue Naohide、Tashiro Hirotaka、Sotomaru Yusuke、Yasui Wataru、Ohdan Hideki
  • 雑誌名: Cancer Science 巻: 111 ページ: 3540～3549
  • DOI: 10.1111/cas.14558
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] A case of Turcot’s syndrome type 1 with loss of immunoexpression of MSH6 in colon cancer and liver metastasis due to secondary somatic mutation in coding mononucleotide (C)8 tract: a case report (2020)
  • 著者名/発表者名: Akabane Shintaro、Hinoi Takao、Akagi Kiwamu、Yamamoto Hideki、Sada Haruki、Shimizu Yosuke、Shimizu Wataru、Sudo Takeshi、Onoe Takashi、Ishiyama Kohei、Suzuki Takahisa、Tazawa Hirofumi、Hadano Naoto、Misumi Toshihiro、Kojima Masato、Kubota Haruna、Taniyama Daiki、Kuraoka Kazuya、Tashiro Hirotaka
  • 雑誌名: BMC Medical Genetics 巻: 21 ページ: 141
  • DOI: 10.1186/s12881-020-01079-x
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] BRAF mutation leads to increased expression of GeneX (GREB1) resulting in tumor proliferation in colorectal cancer (2020)
  • 著者名/発表者名: Masatoshi Kochi, Takao Hinoi, Yasufumi Saito, Hiroaki Niitsu, Haruki Sada, Naoya Sakamoto, Kazuhiro Sentani, Naohide Oue, Wataru Yasui, Hideki Ohdan
  • 学会等名: 第79回日本癌学会学術総会
• [学会発表] 日本人の遺伝性びまん性胃がんにおけるCDH1遺伝子生殖細胞系列変異 (2020)
  • 著者名/発表者名: 山田英孝、胡徳、石野佳子、太田力、岩泉守哉、檜井孝夫、櫻井晃洋、田中屋宏爾、織田信弥、古庄知己、菅野康吉、吉田輝彦、椙村春彦
  • 学会等名: 第79回日本癌学会学術総会
• [図書] 遺伝性大腸癌診療ガイドライン 2020年版 (2020)
  • 著者名/発表者名: 大腸癌研究会遺伝性大腸癌診療ガイドライン作成委員会、石田 秀行, 冨田 尚裕, 山口 達郎, 田中屋宏爾, 赤木 究, 石川 秀樹, 川崎 優子, 隈元 謙介, 下平 秀樹, 関根 茂樹, 高山 哲治, 田中 敏明, 田村 和朗, 田村智英子, 千野 晶子, 土井 悟, 中島 健, 中山 佳子, 長谷川博俊, 檜井 孝夫, 平沢 晃, 宮倉 安幸
  • 総ページ数: 152
  • 出版者: 金原出版
  • ISBN: 4307204158