| 研究課題/領域番号 |
20K16085
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| 研究機関 | 国際医療福祉大学 |
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研究代表者 |
平尾 卓也 国際医療福祉大学, 薬学部, 助教 (80827759)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | がん代謝 / マウスモデル / がん免疫 / 慢性骨髄性白血病 / BCR-ABL |
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| 研究実績の概要 |
本研究の目的は、血球系がん化細胞（BCR-ABL遺伝子を導入）を用いて、がん化細胞と免疫系細胞のエネルギー代謝及び免疫寛容の状態変化を同時に評価し、両者の相互作用を検討し得る「血液がんマウスモデル」を構築することである。本研究では、①免疫機能を維持した状態でがん進行度を可視化できる血液がんマウスモデルの構築、及び②本モデルを用いたがん化細胞及び免疫系細胞のエネルギー・インタラクション評価の検証に挑戦している。
本年度は、まず、確立したレポーター遺伝子導入がん化細胞の同系移植マウスモデルに対する薬効評価を実施した。採血サンプルによるin vitroルシフェラーゼアッセイ及びFACS解析によるBCR-ABL阻害剤による生存率の延長を確認した。さらに、AMPK活性化剤のメトホルミンおよびmTOR阻害剤シロリムスの併用による抗腫瘍効果の増強が認められた。しかしながら、薬物曝露時やがん進行時において、ソーティングしたレポーター遺伝子導入がん化細胞の乳酸産生量（解糖系の指標）及び酸素消費量（酸化的リン酸化の指標）に大きな差は認められなかった。
次年度は、PCRやウエスタンブロッティングを用いて、がん進行度に伴った解糖系関連酵素の発現量を比較するとともに、単離ミトコンドリアによる活性測定を実施する。また、免疫細胞に関しても、解糖系関連酵素の発現量検討およびミトコンドリアの活性測定を行い、さらに、ELIZAおよびFACS解析によりサイトカイン産生との相関性を検討する予定である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
4: 遅れている
理由
今年度は、COVID-19感染拡大による県外移動制限によって研究協力機関での実験が困難であった。また、GC-TOF-MSの故障によってエネルギー代謝の網羅解析が不可能であった（現在、修理中であり）。そのため、代替え評価法の確立に時間を要する結果となった（研究実績の概要参照）。
さらに、COVID-19感染拡大による事務方の業務量増大による研究申請承認の遅延（2ヶ月）、大田原地区のCOVID-19ワクチン調製（約1ヶ月）及び赤坂地区でのCOVID-19ワクチン調製（約1ヶ月）などによる本研究エフォートの低下も少なからず影響が生じている
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| 今後の研究の推進方策 |
現在、GC-TOF-MSによるメタボローム解析は実施することが困難である。また、プレートリーダーでの解糖系や酸化的リン酸化の評価は顕著な差は見られなかった。これは、単離後に培養液で再培養する実験系であるため、生体内との挙動と解離する可能性があると想定している。そこで、PCRやウエスタンブロッティングによって、ソーティング直後のがん化細胞および免疫系細胞のエネルギー代謝の変動をモニタリングする方法を用いる。GC-TOF-MSの修理が可能であれば、最も大きく進行が見られる時期（担がん8～10日後）に網羅解析を実施する。
がん進行度に関しては、in vitroルシフェラーゼアッセイにより既に検討を行っている。今年度は、特に免疫細胞に対するサイトカイン分泌や免疫寛容マーカーの発現量をELIZAおよびFACS解析により検証する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
COVID-19感染拡大による県外移動制限により、GC-TOF-MSおよびIVISが使用できなかったため、各機器のランコスト分の次年度使用額が生じた。また、COVID-19感染拡大による業務拡大やワクチン調製業務によって実験が遅延したことにより、免疫細胞に対する検討や論文執筆に至るまで研究が進まなかった。
次年度は、主にELIZAキットや各種抗体を購入することで、モデルマウス内の免疫系細胞のエネルギー代謝と免疫機能の相関性を検証する。特にサイトカインや免疫寛容マーカーの抗体を中心に購入する予定である。また、GC-TOF-MSの修理が困難な場合は、メタボローム解析の外注も視野に入れている。
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