膵癌クラスター浸潤を導くPSCの機序解明と微小環境基質改変による制御

2017 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 17K19607
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 池永 直樹 九州大学, 医学研究院, 共同研究員 (90759755)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 井上 重隆 九州大学, 医学研究院, 共同研究員 (00529802) ; 前山 良 九州大学, 医学研究院, 共同研究員 (10611668) ; 藤田 逸人 九州大学, 医学研究院, 助教 (40611281) ; 森山 大樹 九州大学, 大学病院, 准教授 (70586859)
• Project Period (FY): 2017-06-30 – 2019-03-31
• Keywords: 膵癌 / 膵星細胞 / leading cells / クラスター浸潤 / 微小環境基質改変

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、膵癌クラスター浸潤・転移を導く膵星細胞を同定し、そのメカニズムを解明する。我々はpreliminaryな解析でクラスター浸潤においても、膵星細胞が浸潤・転移に適した浸潤微小環境を形成している知見を得ており、クラスター浸潤を導く膵星細胞が形成する浸潤微小環境を改変することで癌の進展制御を目指すという、これまでにない新たな方法での膵癌治療の開発につなげることが目的である。
まず、クラスター浸潤を導くleading cells を同定するために、コラーゲン・ゲルを用いた三次元共培養モデルを作成した。膵癌細胞と膵星細胞を三次元培養したところ、単独群と比較して膵癌細胞と膵星細胞を共培養した群において浸潤細胞数は有意に増加し、癌細胞の浸潤を先導する形式での膵星細胞浸潤がみられた。またコラーゲン・ゲルに注目すると、細胞が浸潤したコラーゲン・ゲルは、浸潤がなかったものと比較してゲルは収縮し、厚みも増しており、さらにコラーゲン・ゲルの線維方向が、細胞の浸潤方向に沿って有意に変化していた。これらより、膵星細胞は基質のリモデリングを行って、癌が浸潤しやすい環境を整え、癌の浸潤を促進していると考えられた。さらに組織免疫化学染色を用いて、基質リモデリング因子の一つとしてコラーゲン取り込みレセプターであるEndo180に注目した。Endo180 は膵星細胞で発現が強く、膵癌細胞とEndo180を抑制した膵星細胞との共培養においては、膵星細胞のコラーゲン・ゲル内への浸潤は有意に抑制され、それに伴って浸潤する癌細胞も有意に減少した。上記内容を学会で発表、また論文として報告した。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

三次元共培養モデルを作成し、膵癌と膵星細胞との共培養において、膵癌浸潤を先導するleading cellsの役割を担う膵星細胞を同定できた。さらにleading cellsの役割を担う膵星細胞は基質リモデリングを行って、コラーゲン線維の配列を変化させることで癌の浸潤を促進している可能性があり、その膵星細胞の基質リモデリング因子の一つとしてEndo180があり、このEndo180 を標的とすることで膵癌の浸潤抑制が期待できると考えられた。
上記の如く、一定の成果を上げており、概ね順調に進展していると評価した。

Strategy for Future Research Activity

膵癌クラスター形成における血管浸潤能について、3 次元血管浸潤モデルを作成することで、PSC が膵癌クラスターの血管浸潤に与える影響を解析する。膵癌クラスター、PSCをヌードマウスに共移植し、癌の増殖、浸潤、誘導される間質の特徴についてin vivo で評価する。また、原発巣だけでなく、転移巣、播種巣についても検討を行う。

Causes of Carryover

研究計画はおおむね順調に進展しており、資金を有効に使用できたため。
次年度は研究用試薬、器材、抗体、ヌードマウスなどの消耗品、遺伝子改変マウスの作成に使用する予定である。

Research Products

• [Journal Article] Pancreatic stellate cells reorganize matrix components and lead pancreatic cancer invasion via the function of Endo180 (2018)
  • Author(s): Koikawa K, Ohuchida K, Takesue S, Ando Y, Kibe S, Nakayama H, Endo S, Abe T, Okumura T, Horioka K, Sada M, Iwamoto C, Moriyama T, Nakata K, Miyasaka Y, Ohuchida R, Manabe T, Ohtsuka T, Nagai E, Mizumoto K, Hashizume M, Nakamura M.
  • Journal Title: Cancer Letters Volume: 412 Pages: 143～154
  • DOI: 10.1016/j.canlet.2017.10.010
  • Peer Reviewed