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2022 年度 実績報告書

膵発がん時の血中マイクロRNA変動機構の包括的解明

研究課題

研究課題/領域番号 22H02927
配分区分補助金
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

松崎 潤太郎  慶應義塾大学, 薬学部(芝共立), 准教授 (60464864)

研究分担者 齋藤 義正  慶應義塾大学, 薬学部(芝共立), 教授 (90360114)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
キーワード膵がん / マイクロRNA / 細胞外小胞
研究実績の概要

膵がんのように早期診断技術開発が待望される腫瘍において、血中マイクロRNA (miRNA)診断の実用化が期待されている。多くの臨床検体の解析から、そのコンセプトの正しさは実証されているが、血中miRNAによってなぜ膵がんが診断できるのか、正確には証明しきれていない。特に膵がん発がん過程において、KRASを筆頭としたドライバー遺伝子変異の蓄積のどの段階で血中miRNAプロファイルが変化するのかは不明である。加えて、膵腫瘍の発生によって周辺の細胞や免疫細胞などが反応し、分泌するmiRNAが変化することも、血中miRNAに大きく影響している可能性がある。本研究はこれらの点を考慮し、マウスで膵発がん過程での血中miRNA変化を追跡し、その意味を理解することを目的とする。
まずマウス膵管初代培養より樹立した膵前駆細胞に対し、CRISPR/Cas9を用いて遺伝子編集を行い、KRAS、CDKN2A、TP53、SMAD4の変異を導入した膵多段階発がん細胞株系列を作成した。各細胞の培養上清より細胞外小胞を収集し、miRNA-seqによってmiRNAプロファイルを網羅的に解析した。これにより、各ドライバー遺伝子変異に固有のmiRNA分泌パターンの変化を見出した。
さらに当該細胞株にそれぞれLuciferaseを導入した後、免疫不全マウス(ヌードマウス)の膵臓内に移植し、各遺伝子変異が細胞増殖や生命予後に与える影響をin vivoで明確にした。

現在までの達成度 (区分)
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

我々が独自に樹立したマウス膵前駆細胞は細胞増殖力が極めて高く、プラスミドトランスフェクション法によるCas9-sgRNAの導入によって極めて簡便にゲノム編集が可能であり、またsingle cell cloningも容易であったことから、膵上皮の実験モデルとして有用であることが明らかになった。レンチウイルスベクターによるLuciferase導入も速やかに実施可能であり、in vivo imaging system (IVIS)による、マウス移植細胞の観察も問題なく実施可能であった。また樹立細胞由来の細胞外小胞に含まれるmiRNA解析も完了しており、研究は順調に進行している。

今後の研究の推進方策

マウスにKRAS(G12D)変異を導入した際に、ほとんどの細胞が自然にCDKN2A欠損を獲得したことが判明したため、KRAS(G12D)単独変異細胞から分泌される細胞外miRNAの解析を実施できていないことがわかった。またTP53欠損株は樹立されたが、TP53(R172H)変異株はまだ樹立できておらず、継続して細胞系譜の樹立をすすめる。
さらに樹立細胞株にLuciferase導入後、免疫不全マウスへの生着は確認できたが、野生型マウスには生着しづらいことが判明した。今年度はまず、Luciferaseを導入せずに、野生型マウスへ生着するKRAS変異細胞の取得をめざす。
また免疫不全マウスへ細胞移植した後に血漿より細胞外小胞を回収し、miRNAを分析することで、各ドライバー遺伝子変異に対応した血中miRNA変化を同定する。このモデルでは獲得免疫細胞由来のmiRNA変化の同定はできないが、今後、野生型マウスで同様の解析を行うことにより、その差分をみることで獲得免疫細胞由来miRNAの同定も可能になると考えられる。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] A validation study for the utility of serum microRNA as a diagnostic and prognostic marker in patients with osteosarcoma2023

    • 著者名/発表者名
      Araki Yoshihiro、Asano Naofumi、Yamamoto Norio、Hayashi Katsuhiro、Takeuchi Akihiko、Miwa Shinji、Igarashi Kentaro、Higuchi Takashi、Abe Kensaku、Taniguchi Yuta、Yonezawa Hirotaka、Morinaga Sei、Asano Yohei、Yoshida Takeshi、Hanayama Rikinari、Matsuzaki Juntaro、Ochiya Takahiro、Kawai Akira、Tsuchiya Hiroyuki
    • 雑誌名

      Oncology Letters

      巻: 25 ページ: 222

    • DOI

      10.3892/ol.2023.13808

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Prediction of tissue-of-origin of early stage cancers using serum miRNomes2022

    • 著者名/発表者名
      Matsuzaki J , Kato K , Oono K , Tsuchiya N , Sudo K , Shimomura A , Tamura K , Shiino S , Kinoshita T , Daiko H , Wada T , Katai H , Ochiai H , Kanemitsu Y , Takamaru H , Abe S , Saito Y , Boku N , Kondo S , Ueno H et al
    • 雑誌名

      JNCI Cancer Spectrum

      巻: 7 ページ: pkac080

    • DOI

      10.1093/jncics/pkac080

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Independent verification of circulating <scp>miRNA</scp> as diagnostic biomarkers for urothelial carcinoma2022

    • 著者名/発表者名
      Urabe Fumihiko、Matsuzaki Juntaro、Takeshita Fumitaka、Kishida Takeshi、Ochiya Takahiro、Hirai Kotaro
    • 雑誌名

      Cancer Science

      巻: 113 ページ: 3510~3517

    • DOI

      10.1111/cas.15496

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Serum microRNA as liquid biopsy biomarker for the prediction of oncological outcomes in patients with bladder cancer2022

    • 著者名/発表者名
      Urabe Fumihiko、Matsuzaki Juntaro、Ito Kagenori、Takamori Hajime、Tsuzuki Shunsuke、Miki Jun、Kimura Takahiro、Egawa Shin、Nakamura Eijiro、Matsui Yoshiyuki、Fujimoto Hiroyuki、Yamamoto Yusuke、Ochiya Takahiro
    • 雑誌名

      International Journal of Urology

      巻: 29 ページ: 968~976

    • DOI

      10.1111/iju.14858

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Circulating microRNA profiling for prediction of oncological outcomes in prostate cancer patients following radical prostatectomy2022

    • 著者名/発表者名
      Takamori Hajime、Urabe Fumihiko、Matsuzaki Juntaro、Kimura Shoji、Sasaki Hiroshi、Kimura Takahiro、Inaba Koji、Nakamura Eijiro、Matsui Yoshiyuki、Fujimoto Hiroyuki、Ochiya Takahiro
    • 雑誌名

      The Prostate

      巻: 82 ページ: 1537~1546

    • DOI

      10.1002/pros.24427

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Serum microRNAs as new criteria for referral to early palliative care services in treatment-na?ve advanced cancer patients2022

    • 著者名/発表者名
      Miura Tomofumi、Mitsunaga Shuichi、Matsuzaki Juntaro、Takizawa Satoko、Kato Ken、Ochiai Atsushi、Ochiya Takahiro
    • 雑誌名

      Oncotarget

      巻: 13 ページ: 1341~1349

    • DOI

      10.18632/oncotarget.28327

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 早期がん診断に重要な血清miRNAの網羅的探索2023

    • 著者名/発表者名
      松崎 潤太郎, 加藤 健, 落谷 孝広
    • 学会等名
      第7回リキッドバイオプシー研究会
  • [学会発表] MCED(多がん早期検出)検査による新時代の幕開け2023

    • 著者名/発表者名
      松崎 潤太郎
    • 学会等名
      第4回ヒトと伴侶動物の比較医学研究会
    • 招待講演
  • [学会発表] 膵発がん過程における膵上皮由来EVの形質変化の追跡2022

    • 著者名/発表者名
      及川 千尋, 松崎 潤太郎, 落谷 孝広, 齋藤 義正
    • 学会等名
      第9回日本細胞外小胞学会学術集会
  • [学会発表] がん部位診断への貢献度の高い血清miRNAの探索2022

    • 著者名/発表者名
      松崎 潤太郎, 加藤 健, 落谷 孝広
    • 学会等名
      第81回日本癌学会学術総会
    • 国際学会
  • [学会発表] 膵がんドライバー遺伝子変異誘導による形質変化の追跡2022

    • 著者名/発表者名
      及川 千尋, 松崎 潤太郎, 落谷 孝広、齋藤 義正
    • 学会等名
      第81回日本癌学会学術総会
    • 国際学会
  • [学会発表] 血中RNA はどこから来てどこへ行くのか2022

    • 著者名/発表者名
      松崎 潤太郎
    • 学会等名
      第2回反分野的生物医療学会学術集会
  • [図書] 疾患バイオマーカーとしてのマイクロRNAと診断応用2022

    • 著者名/発表者名
      落谷孝広、松﨑潤太郎
    • 総ページ数
      276
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • ISBN
      978-4-7813-1667-3

URL: 

公開日: 2023-12-25  

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