Integrative proteomic analysis of PDX models to develop targeted therapies for colorectal cancer metastasis

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K09116
• Research Institution: Aichi Cancer Center Research Institute
• Principal Investigator: 木下 敬史 愛知県がんセンター(研究所), 分子診断TR分野, 研究員 (40467311)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 細田 和貴 愛知県がんセンター(研究所), がん情報・対策研究分野, 研究員 (00728412) ; 田口 歩 愛知県がんセンター(研究所), 分子診断TR分野, 分野長 (50817567)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 大腸癌 / 転移 / PDXモデル / プロテオミクス / 細胞表面タンパク

Outline of Annual Research Achievements

大腸癌の生存率向上のためには、再発・転移巣の制御が極めて重要である。次世代シーケンシングなどの解析手法の進歩によって、ゲノム情報を中心に転移性大腸癌の分子生物学的な知見は集積しつつあるものの、有効な治療法の開発には至っていない。そこで、本研究では、プロテオミクスを用いた革新的なアプローチによって、転移性大腸癌の克服に取り組む。細胞表面タンパクは、癌において機能的に重要な役割を果たしているだけでなく、その局在から、直接的な治療標的としても非常に有望である。細胞表面タンパクは細胞内タンパクに比べて極めて微量であることから、本研究では転移性大腸癌患者から採取された臨床検体を用いてPDXモデルを樹立し、PDX腫瘍を用いてサーフェスオーム解析を行う。本年度は、患者腫瘍組織移植（PDX）モデルの作成を中心に研究を進めた。現在までに大腸癌原発巣29例、肝転移巣12例からのPDXモデルを作成した。このうち3症例においては、原発巣と肝転移巣のペアとして作成できた。当初はヌードマウスを用いてPDXモデルを作成したが、作成効率が25%と低く、高度免疫不全モデルであるRag-2/Jak3二重欠損マウスを用いてPDXモデルを作成し、作成効率も50%を超えるまでに上昇した。現在各PDX腫瘍のRNAシーケンス解析を完了し、サーフェスオーム解析を進めている。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

PDXモデルの作成については、原発巣と転移巣のペアとして作成できた症例が想定より少なかった。これについては、Rag-2/Jak3二重欠損マウスの導入によるPDXモデル作成効率の上昇、また滋賀医科大学外科との共同研究を通じた新規腫瘍検体の提供により、今後ペアのPDXモデルの増加が見込める。またサーフェスオーム解析については、コロナ禍により、解析予定に遅れが生じたためRNAシーケンス解析を先行した。今年度はサーフェスオーム解析を集中的に進める予定である。

Strategy for Future Research Activity

PDXモデルの作成を継続する。RNAシーケンス解析から同定した新規治療標的分子の機能解析と並行して、サーフェスオーム解析を行う。

Causes of Carryover

コロナ禍のため、名古屋大学大学院医学系研究科の共通機器である質量分析計の新規サンプル受け入れが一時停止された。これにより、プロテオーム解析予定にずれが生じたため、次年度使用額が生じた。解析計画を修正し、今年度使用する予定である。