膵がんメチオームマーカーとしてのNNMT代謝物の有効性

2022 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 22K08773
• 研究機関: 岡山大学
• 研究代表者: 千々松 良太 岡山大学, 大学病院, 助教 (60803210)
• 研究分担者: 堤 康一郎 岡山大学, 大学病院, 助教 (40610910) ; 石井 秀始 大阪大学, 大学院医学系研究科, 特任教授(常勤) (10280736) [辞退]
• 研究期間 (年度): 2022-04-01 – 2025-03-31
• キーワード: 膵癌 / NNMT / メチル化 / シングルセル解析

研究実績の概要

本研究課題の主題であるニコチンアミドメチル基転移酵素（NNMT）は申請者が報告した膵臓癌シングルセルアトラスから探索された分子であり、悪性細胞、腫瘍関連線維芽細胞（CAF）などで発現が亢進することがmRNAレベルで確認できていた。
当該年度ではそのタンパク質発現を、ヒトすい臓がん病理標本100例を用いて解析を行った。CAFについては一様の高発現が見られた一方で、悪性細胞においては症例間および症例内でも発現陽性細胞の頻度に大きな不均一性が見られた。高分化型腫瘍細胞には陽性細胞が少なく、低/中分化細胞に陽性細胞が多い傾向を得ている。またacinar-ductal metaplasia (ADM)の箇所でNNMT陽性細胞が増加していることが病理解析から観察され、シングルセルアトラスにおいてNNMT mRNA発現を再確認したところ、acinarから上皮細胞への分化移行部において発現獲得している様子が確認できた。上記のことは、細胞の分化に伴う大きなエピジェネティック変化とメチル基転移反応のかかわりにNNMTが関与している可能性を想像させる結果である。

次に膵癌細胞株4つと膵星細胞株 (PSC), 膵癌患者由来CAF細胞を用いてNNMT発現抑制実験を行った。まず膵癌細胞株に比べてPSC, CAFで有意に高いNNMT発現が確認できた。4つの膵癌細胞株にはNNMTの発現量に差があり、2つはNNMT低発現、残り2つは中程度の発現量であった。NNMTのsiRNA実験では、NNMT発現を有する2株において増殖抑制効果が確認できた。

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

100例以上の臨床検体の収集と解析、in vitroの実験系の構築から評価まで順調に進んでいると考えられる。

今後の研究の推進方策

NNMTは腫瘍だけでなく、線維芽細胞、血管内皮細胞、ADM細胞など複数の細胞種で発現が確認されたが、膵癌病理の症例内/症例間の構造レベル/細胞レベルの不均一性が大きく、マニュアルアノテーションでは細胞種に分けた発現定量に限界があった。そこで機械学習を用いた病理アノテーションを取り入れ、各症例の各細胞の陽性率を算出していく。これをもって臨床的背景との統計解析を実施する。

実際のNNMT発現量で言うと、腫瘍細胞よりCAF細胞の方が明らかに高いことが確認された。
腫瘍成分よりも間質成分の方が多い膵癌においては腫瘍細胞でのNNMTよりもCAFでのNNMTを解析する方が有意義であることが想定されたため、今後はCAFのin vitro解析に注力していく。

次年度使用額が生じた理由

円安の影響により、予定以上の試薬代の値上がりのため一部次年度に行う実験が増えたため。

研究成果

• [雑誌論文] Stem cell-based modeling and single-cell multiomics reveal gene-regulatory mechanisms underlying human skeletal development (2023)
  • 著者名/発表者名: Tani Shoichiro、Okada Hiroyuki、Onodera Shoko、Chijimatsu Ryota、Seki Masahide、Suzuki Yutaka、Xin Xiaonan、Rowe David W.、Saito Taku、Tanaka Sakae、Chung Ung-il、Ohba Shinsuke、Hojo Hironori
  • 雑誌名: Cell Reports 巻: - ページ: 112276～112276
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2023.112276
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Cancer-specific tissue-resident memory T-cells express ZNF683 in colorectal cancer (2023)
  • 著者名/発表者名: Kitakaze Masatoshi、Uemura Mamoru、Hara Tomoaki、Chijimatsu Ryota、Motooka Daisuke、Hirai Toshiro、Konno Masamitsu、Okuzaki Daisuke、Sekido Yuki、Hata Tsuyoshi、Ogino Takayuki、Takahashi Hidekazu、Miyoshi Norikatsu、Ofusa Ken、Mizushima Tsunekazu、Eguchi Hidetoshi、Doki Yuichiro、Ishii Hideshi
  • 雑誌名: British Journal of Cancer 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.1038/s41416-023-02202-4
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Runx2 and Runx3 differentially regulate articular chondrocytes during surgically induced osteoarthritis development (2022)
  • 著者名/発表者名: Nagata K, Hojo H, Chang SH, Okada H, Chijimatsu R, Omata Y, Mori D, Makii Y, Kawata M, Kaneko T, Iwanaga Y, Nakamoto H, Maenohara Y, Tachibana N, Ishikura H, Higuchi J, Taniguchi Y, Ohba S, Chung Ul, Tanaka S, Saito T
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 13 ページ: -
  • DOI: 10.1038/s41467-022-33744-5
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] RSPO2 defines a distinct undifferentiated progenitor in the tendon/ligament and suppresses ectopic ossification (2022)
  • 著者名/発表者名: Tachibana N、Chijimatsu R、Okada H、Oichi T、Taniguchi Y、Maenohara Y、Miyahara J、Ishikura H、Iwanaga Y、Arino Y、Nagata K、Nakamoto H、Kato S、Doi T、Matsubayashi Y、Oshima Y、Terashima A、Omata Y、Yano F、Maeda S、Ikegawa S、Seki M、Suzuki Y、Tanaka S、Saito T
  • 雑誌名: Science Advances 巻: 8 ページ: -
  • DOI: 10.1126/sciadv.abn2138
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] N(6)-methyladenosine methylation-regulated polo-like kinase 1 cell cycle homeostasis as a potential target of radiotherapy in pancreatic adenocarcinoma (2022)
  • 著者名/発表者名: Tatekawa Shotaro、Tamari Keisuke、Chijimatsu Ryota、Konno Masamitsu、Motooka Daisuke、Mitsufuji Suguru、Akita Hirofumi、Kobayashi Shogo、Murakumo Yoshiki、Doki Yuichiro、Eguchi Hidetoshi、Ishii Hideshi、Ogawa Kazuhiko
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 12 ページ: -
  • DOI: 10.1038/s41598-022-15196-5
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Establishment of a reference single-cell RNA sequencing dataset for human pancreatic adenocarcinoma (2022)
  • 著者名/発表者名: Chijimatsu R、Kobayashi S、Takeda Y、Kitakaze M、Tatekawa S、Tachibana N、Saito T、Ennishi D、Tomida S、Sasaki K、Yamada D、Tomimaru Y、Takahashi H、Doki Y、Eguchi H
  • 雑誌名: iScience 巻: 25 ページ: 104659～104659
  • DOI: 10.1016/j.isci.2022.104659
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Development of hydroxyapatite-coated nonwovens for efficient isolation of somatic stem cells from adipose tissues (2022)
  • 著者名/発表者名: Chijimatsu Ryota、Takeda Taiga、Tsuji Shinsaku、Sasaki Kohei、Kato Koichi、Kojima Rie、Michihata Noriko、Tsubaki Toshiya、Matui Aya、Watanabe Miharu、Tanaka Sakae、Saito Taku
  • 雑誌名: Regenerative Therapy 巻: 21 ページ: 52～61
  • DOI: 10.1016/j.reth.2022.05.009
  • 査読あり