膵癌Exosomal Tyro3を介した内皮間葉転換と膵癌進展機構の解明

2023 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 23K15521
• 研究機関: 鳥取大学
• 研究代表者: 花木 武彦 鳥取大学, 医学部附属病院, 助教 (30788592)
• 研究期間 (年度): 2023-04-01 – 2026-03-31
• キーワード: 膵癌 / Exosome / EndMT / EMT

研究実績の概要

本研究の目的は、「極性破壊シグナル」として作用するExosome内包Tyro3の血管内皮細胞EndMTに与える影響を明らかにし、Tyro3の膵癌血行性転移に対する機能と、膵癌に対する新たな治療標的分子としてのTyro3の可能性を検証することである。
令和5年度(2023年度)に実施した研究の結果、膵癌培養細胞(Panc1)上清のExosome画分にTyro3発現があること、その上清処理を行った血管内皮細胞（HUVEC)においてTyro3の発現増多と内皮細胞の細胞極性マーカーの変化を、申請時の仮説の通り見出すことができた。同時に、preliminaryな結果ではあるが、膵癌細胞株に由来するExosome内包Tyro3刺激によるHUVECの形態・機能的な変化も見出しつつあり、膵癌が分泌するEsoxome内包Tyro3によるParacrine signalingの腫瘍微小環境に対する影響が示されつつあるものと考える。
悪性腫瘍由来のExosomeは、腫瘍のみならず、原発巣、遠隔臓器を含む癌微小環境に対して腫瘍促進的に作用していることが報告されており、膵癌においてはその高い転移能が予後悪化の強い因子であることから、「膵癌由来Exosome中のTyro3が、「極性破壊シグナル」として原発巣と遠隔転移臓器血管内皮細胞の極性制御機構に対して影響を及ぼし、EndMT(内皮間葉転換)が生じた結果、転移ニッチが形成され膵癌の進展(血行性転移)が促進される」という作業仮説を、引き続き検証する予定である。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

令和5年度(2023年度)研究により確認できたことを以下に示す。
①膵癌細胞(Panc1)のTyro3の過剰発現株の培養上清から回収したExosome分画において、Tyro3発現が上昇していることが確認できた。
②膵癌細胞株(Panc1)培養上清由来のTyro3包含Exosome刺激により、血管内皮細胞(HUVEC)において、VE-Cadherin発現がExosome刺激により減弱し、aPKC発現が減弱することが確認できた。
以上の変化から、膵癌に由来するExosome中Tyro3が血管内皮細胞に作用し、EndMTを惹起している可能性が示されつつあるものと考える。また、当初の計画にある表現系に変わりのないGFP標的Tyro3発現膵癌細胞株の作成に難渋しているため、進捗区分として「やや遅れている。」を選択した。

今後の研究の推進方策

令和6年度(2024年度)は、過年度に行った細胞実験を他の膵癌細胞株でも継続すると同時に、GFP標的Tyro3発現膵癌細胞株(GFP株)の作成を継続する。膵癌細胞由来のTyro3包含Exosome刺激による血管内皮細胞(HUVEC)の変化(細胞増殖能・遊走能・浸潤能)評価を行い、引き続き細胞間接着因子(VE-Cadherin、ZO-1、Claudin)の変化をWesternBlot法、PCR法、免疫蛍光染色法で評価する。また、Tyro3強制発現株(O/E株)は既に作成済なので、これに対しsiRNAを用いたKnockdown株(sh株)を用いて、Exosome中Tyro3発現量をWesternblot法で評価する。さらに、O/E株、sh株、GFP株が使用可能になった後には、これらの細胞を用いたin vivoの実験としてマウス膵癌血行性転移モデルを作成し、Exosome処理有無での血行性転移の変化の評価を行う。

次年度使用額が生じた理由

GFP標的Tyro3発現膵癌細胞株の作成に遅延が生じている。結果、当初予定していた細胞実験の実施に加え動物実験の開始が遅れているため、次年度使用額が生じている。
令和6年度は遅延が生じているGFP標的Tyro3発現膵癌細胞株を作成し、過年度に実施できなかったin vitroの実験に加えて、in vivoの実験を実施する予定である。

研究成果

• [雑誌論文] High Glucose-stimulated aPKC Activation Promotes Pancreatic Cancer Cell Progression Through YAP Signaling (2023)
  • 著者名/発表者名: Sunaguchi T, Horikoshi Y, Hanaki T, Sakamoto T, Nakaso K, Sakai C, Yamashita K, Ohno S, Fujiwara Y, Matsura T.
  • 雑誌名: Anticancer research 巻: 43 ページ: 4843-4853
  • DOI: 10.21873/anticanres.16681.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Skeletal Muscle Mass Before Second-line Chemotherapy Correlates With Subsequent Prognosis and Rate of Late-line Chemotherapy in Patients With Unresectable Gastric Cancer (2023)
  • 著者名/発表者名: Matsunaga T, Satio H, Sakano YU, Makinoya M, Shimizu S, Shishido Y, Miyatani K, Kono Y, Murakami Y, Hanaki T, Kihara K, Yamamoto M, Tokuyasu N, Takano S, Sakamoto T, Hasegawa T, Fujiwara Y.
  • 雑誌名: Anticancer research 巻: 43 ページ: 5051-5059
  • DOI: 10.21873/anticanres.16704.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Preoperative Osteopenia as Risk Factor for Death from Other Diseases After Gastrectomy in Elderly Patients (2023)
  • 著者名/発表者名: Shimizu S, Matsunaga T, Sakano YU, Makinoya M, Shishido Y, Miyatani K, Kono Y, Murakami Y, Hanaki T, Kihara K, Yamamoto M, Tokuyasu N, Takano S, Sakamoto T, Hasegawa T, Fujiwara Y.
  • 雑誌名: In vivo 巻: 37 ページ: 2662-2668
  • DOI: 10.21873/invivo.13375.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Surgical Outcomes of Robotic Distal Pancreatectomy Versus Laparoscopic Distal Pancreatectomy at a Hospital in a Sparsely Populated Area (2023)
  • 著者名/発表者名: Sakamoto T, Kishino M, Murakami Y, Miyatani K, Shishido Y, Hanaki T, Matsunaga T, Yamamoto M, Tokuyasu N, Fujiwara Y.
  • 雑誌名: Yonago Acta Medica 巻: 66 ページ: 375-379
  • DOI: 10.33160/yam.2023.08.010.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Hepatectomy for massive hepatic necrosis after transcatheter arterial embolization hemostasis for hepatic hemorrhage following hepatic trauma: A case report (2023)
  • 著者名/発表者名: Hanaki T, Tokuyasu N, Yata S, Kishino M, Murakami Y, Shishido Y, Miyatani K, Kihara K, Matsunaga T, Yamamoto M, Sakamoto T, Hasegawa T, Fujiwara Y.
  • 雑誌名: Clinical Case Reports 巻: 11 ページ: e7888
  • DOI: 10.1002/ccr3.7888.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Prognostic significance of the cachexia index in patients with unresectable advanced gastric cancer receiving palliative chemotherapy: a retrospective single-center study (2023)
  • 著者名/発表者名: Matsunaga T, Satio H, Sakano Y, Makinoya M, Shimizu S, Shishido Y, Miyatani K, Hanaki T, Kihara K, Yamamoto M, Tokuyasu N, Takano S, Sakamoto T, Hasegawa T, Fujiwara Y.
  • 雑誌名: Surgery Today 巻: 54 ページ: 231-239
  • DOI: 10.1007/s00595-023-02721-w.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Preoperative Osteopenia Is a Risk Factor for Death in Patients Undergoing Gastrectomy for Gastric Cancer (2023)
  • 著者名/発表者名: Shimizu S, Matsunaga T, Sawata S, Sakano YU, Makinoya M, Shishido Y, Miyatani K, Kono Y, Murakami Y, Hanaki T, Kihara K, Yamamoto M, Tokuyasu N, Takano S, Sakamoto T, Hasegawa T, Fujiwara Y.
  • 雑誌名: Anticancer research 巻: 43 ページ: 3665-3672
  • DOI: 10.21873/anticanres.16548.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Impact of Robot-Assisted Minimally Invasive Esophagectomy for Esophageal Cancer: A Propensity Score-Matched Short-Term Analysis (2023)
  • 著者名/発表者名: Matsunaga T, Shishido Y, Saito H, Sakano Y, Makinoya M, Miyauchi W, Shimizu S, Miyatani K, Kono Y, Murakami Y, Hanaki T, Kihara K, Yamamoto M, Tokuyasu N, Takano S, Sakamoto T, Hasegawa T, Fujiwara Y.
  • 雑誌名: Yonago Acta Medica 巻: 66 ページ: 239-245
  • DOI: 10.33160/yam.2023.05.012.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Current Value of Perioperative Therapies for Resectable or Borderline Resectable Pancreatic Cancer (2023)
  • 著者名/発表者名: Murakami Y, Sakamoto T, Hanaki T, Tokuyasu N, Fujiwara Y
  • 雑誌名: Yonago Acta Medica 巻: 66 ページ: 202-207
  • DOI: 10.33160/yam.2023.05.014.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A low cumulative perioperative prognostic nutritional index predicts poor long-term outcomes in patients with gastric cancer: A single-center retrospective study in Japan (2023)
  • 著者名/発表者名: Miyatani K, Sakano Y, Makinoya M, Miyauchi W, Shimizu S, Shishido Y, Hanaki T, Kihara K, Matsunaga T, Yamamoto M, Tokuyasu N, Takano S, Sakamoto T, Hasegawa T, Saito H, Fujiwara Y.
  • 雑誌名: Surgery Today 巻: 53 ページ: 1294-1304
  • DOI: 10.1007/s00595-023-02688-8.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Right thoracoscopic resection in the supine position for recurrent pretracheal lymph nodes after esophagectomy (2023)
  • 著者名/発表者名: Kono Y, Murakami Y, Hanaki T, Kihara K, Yamamoto M, Tokuyasu N, Takano S, Sakamoto T, Saito H, Hasegawa T, Fujiwara Y.
  • 雑誌名: Asian Journal of Endoscopic Surgery 巻: 16 ページ: 571-574
  • DOI: 10.1111/ases.13186.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Efficacy of indocyanine green systemic administration for bile leak detection after hepatectomy: a protocol for a prospective single-arm clinical trial with a historical control group (2023)
  • 著者名/発表者名: Hanaki T, Goto K, Tokuyasu N, Endo Y, Sunada H, Noma H, Sunaguchi T, Murakami Y, Matsunaga T, Yamamoto M, Sakamoto T, Hasegawa T, Fujiwara Y.
  • 雑誌名: BMJ Open 巻: 13 ページ: e068223
  • DOI: 10.1136/bmjopen-2022-068223.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Evaluation of perioperative D-dimer concentration for predicting postoperative deep vein thrombosis following hepatobiliary-pancreatic surgery (2023)
  • 著者名/発表者名: Sakamoto T, Murakami Y, Hanaki T, Kihara K, Matsunaga T, Yamamoto M, Takano S, Tokuyasu N, Hasegawa T, Fujiwara Y.
  • 雑誌名: Surgery Today 巻: 53 ページ: 773-781
  • DOI: 10.1007/s00595-023-02645-5.
  • 査読あり
• [雑誌論文] TYRO3 promotes chemoresistance via increased LC3 expression in pancreatic cancer (2023)
  • 著者名/発表者名: Hara K, Horikoshi Y, Morimoto M, Nakaso K, Sunaguchi T, Kurashiki T, Nakayama Y, Hanaki T, Yamamoto M, Sakamoto T, Fujiwara Y, Matsura T.
  • 雑誌名: Translational Oncology 巻: 28 ページ: 101608
  • DOI: 10.1016/j.tranon.2022.101608.
  • 査読あり
• [学会発表] ICGを用いた肝切除後胆汁漏出の術中リアルタイム検出についての私の工夫 (2023)
  • 著者名/発表者名: 花木 武彦, 岸野 幹也, 砂口 天兵, 村上 裕樹, 松永 知之, 山本 学, 徳安 成郎, 坂本 照尚, 藤原 義之
  • 学会等名: 日本消化器外科学会総会
• [学会発表] 肝切除におけるWater JetとCUSAの残存肝に対する影響の比較検討 (2023)
  • 著者名/発表者名: 花木 武彦, 津田 亜由美, 岸野 幹也, 砂口 天兵, 後藤 圭佑, 河野 友輔, 宍戸 裕二, 村上 裕樹, 宮谷 幸造, 木原 恭一, 松永 知之, 山本 学, 徳安 成郎, 高野 周一, 坂本 照尚, 長谷川 利路, 藤原 義之
  • 学会等名: 日本外科学会定期学術集会