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2016 年度 実績報告書

膵星細胞の立体培養法確立応用による膵がん難治性の要因解明

研究課題

研究課題/領域番号 26293119
研究機関岡山大学

研究代表者

狩野 光伸  岡山大学, 医歯(薬)学総合研究科, 教授 (80447383)

研究分担者 正宗 淳  東北大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (90312579)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
キーワード膵癌 / 間質 / ナノ薬理学 / 腫瘍
研究実績の概要

膵がんの治療効果はここ30年来ほとんど改善していない。手術適応のない進行性膵がんでは抗腫瘍剤が主な治療法だが、平均予後が6か月未満と特に短く、投与薬剤が十分有効には奏功していないと考えられる。最近ナノ薬剤であるアルブミンパクリタキセル(アブラキサン)が予後延長を示し臨床認可されたが、どのような患者では奏功しにくいのかまだ十分には明らかではない。この現状を踏まえ、本研究では、抗腫瘍薬剤の奏功程度を左右する原因を薬剤送達経路としての腫瘍細胞以外の腫瘍組織構築因子すなわち腫瘍間質に求め、ヒト膵癌間質由来の膵星細胞(pancreatic stellate cell; PSC)を用いた新規三次元培養系の構築を通じて、仮説の実証を進めることを目的とする。本年度は、特許出願した新規三次元培養法を用い、ヒト膵癌で典型的にみられる間質組織の厚みを複数PSCで再現することに成功したが、昨年度に行ったこれらの三次元組織の分子生物学的解析では、三次元培養によるPSCの多層化に伴いコラーゲン分泌などがむしろ減少することが再現良く示された。ただし、追加で行った初期的な検討では膵がん細胞との共培養系において、三次元培養したときにのみPSCのコラーゲン分泌が増加する場合も存在することがわかった。以上のことは、まず膵癌の間質組織を三次元培養法によってモデル化するにあたり、膵がん患者間質組織由来PSCのみを用いるのでは十分に病態を反映しきれない可能性を示唆している。また、三次元培養時にPSCの腫瘍由来液性因子に対する応答性が平面培養時とは変化することから、PSCの活性化機序に関してこれまで得られてきた知見が不十分である可能性を意味するように思われた。

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

本研究の目的は、膵がんの治療効果はここ30年来ほとんど改善しておらず、とくに手術適応のない進行性膵がんでは抗腫瘍剤が主な治療法だが、平均予後が6か月未満と特に短く、投与薬剤が十分有効には奏功していないと考えられることのメカニズムを、新規実験系の構築を通じて解析することである。最近ナノ薬剤であるアルブミンパクリタキセル(アブラキサン)が予後延長を示し臨床認可されたが、どのような患者では奏功しにくいのかまだ十分には明らかではない。この現状を踏まえ、本研究では、抗腫瘍薬剤の奏功程度を左右する原因を薬剤送達経路としての腫瘍細胞以外の腫瘍組織構築因子すなわち腫瘍間質に求め、PSCを用いた新規三次元培養系の構築を通じて、仮説の実証を進めることを、目的としている。これにたいして、おおむね順調な進展があった。

今後の研究の推進方策

次年度は、膵がんに対するナノ薬剤送達を実現するにあたり、送達における主要な障害要因を構成していると我々が考えている間質組織に引き続き着目し、間質組織の主たる構成細胞であるPSCが薬剤送達を阻害する機序の解明を目指す。具体的には、既に我々が報告したように間質成分の増加がナノ薬剤送達及びその薬効を減弱させること(J Cont Release, 2016)、あるいは豊富な間質組織におけるPSCのコラーゲン分泌が薬剤送達を減弱させることが報告されていることを受け、より臨床的に妥当なPSCを用いた膵がん間質組織のin vitro三次元培養モデルの構築を引き続き推進する。また、膵がんにおける間質組織の制御を指向し、PSCによるコラーゲン分泌の制御機序を解析する。これまでの本研究から、まず膵癌の間質組織を三次元培養法によってモデル化するにあたり、膵がん患者間質組織由来PSCのみを用いるのでは十分に病態を反映しきれない可能性を示唆している。また、三次元培養時にPSCの腫瘍由来液性因子に対する応答性が平面培養時とは変化することから、PSCの活性化機序に関してこれまで得られてきた知見が不十分である可能性を意味するように思われた。したがって、本年度はPSC立体培養系に腫瘍細胞以外にも、マクロファージなどの腫瘍微小環境に存在する様々な細胞種を追加する複合的なモデルを構築することを試みつつ、並行してPSCの活性化機序、とりわけコラーゲン分泌がどのように制御されているかを詳細に解析し、本研究を推進する。

次年度使用額が生じた理由

本年度研究進捗内容が、予定していた予算額よりも少ない額で実現できたため。

次年度使用額の使用計画

主として物品費(実験消耗品費)として用いる予定である。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Regulation of endothelial Fas expression as a mechanism of promotion of vascular integrity by mural cells in tumors.2017

    • 著者名/発表者名
      Kamei R, Tanaka HY, Kawano T, Morii C, Tanaka S, Nishihara H, Iwata C, Kano MR.
    • 雑誌名

      Cancer Sci.

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • DOI

      10.1111/cas.13216

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Thoughts on meaning of the "academy" activity2017

    • 著者名/発表者名
      Mitsunobu R Kano
    • 学会等名
      Y-KAST - YAJ Bilateral Workshop
    • 発表場所
      韓国ソウル
    • 年月日
      2017-03-15 – 2017-03-15
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] オルガノイドの創薬研究への応用2016

    • 著者名/発表者名
      狩野 光伸
    • 学会等名
      日本バイオマテリアル学会シンポジウム2016
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2016-11-21 – 2016-11-21
    • 国際学会 / 招待講演
  • [産業財産権] モデル血管システム、シアストレス負荷用のモデル血管部及び循環器系疾患の治療薬のスクリーニング方法2017

    • 発明者名
      狩野光伸、松崎愛子、田中啓祥
    • 権利者名
      狩野光伸、松崎愛子、田中啓祥
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2017-017692
    • 出願年月日
      2017-02-02

URL: 

公開日: 2018-01-16  

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