2022 Fiscal Year Annual Research Report
Elucidation of cancer malignant transformation mechanism and development of novel therapeutic strategies against acidic pH metabolic adaptation
| Project/Area Number |
22J13979
|
|---|
| Allocation Type | Single-year Grants |
|---|
| Research Institution | The University of Tokyo |
|---|
Principal Investigator |
前田 啓介 東京大学, 工学系研究科, 特別研究員(DC2)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2022-04-22 – 2024-03-31
|
| Keywords | 腫瘍微小環境 / オミクス解析 / 腫瘍抑制因子 / がん代謝 / オルガネラ |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、独自に確立した低pH培養実験系を応用し、マルチオミクスデータから細胞外低pH環境ががん細胞にもたらす表現型とそのメカニズムについて探索した。
ゲノム上のおよそ20,000遺伝子を標的とするCRISPERライブラリーを発現させた膵がん細胞プールを低pH環境下で長期間培養し、残存するgRNAの検出を行うことで低pH環境下で生存に必須な因子の同定を試みた。この低pH特異的な腫瘍抑制候補因子の過剰発現および欠失細胞を作製し、in vitroおよびin vivoレベルで低pH環境下でがん悪性化に寄与することを明らかにした。さらに、この詳細なメカニズムとして細胞死および宿主免疫細胞のリクルートへの関与を示唆するデータが得られている。
また、低pH環境に暴露したがん細胞をCE-TOFMSによるメタボローム解析に供し、低pH環境下で特異的に亢進する代謝経路と蓄積する下流代謝物を同定した。こちらもin vitroおよびin vivoレベルでがん悪性化への関与を明らかにし、代謝物の腫瘍微小環境における役割を解明した。
さらに、低pH環境下における細胞死耐性獲得、転移・浸潤能の亢進といった表現型とオルガネラ構造の変化が関与する可能性を見出している。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
概ね予定通り進行している。低pH特異的腫瘍抑制因子の機能解析を継続中である。腫瘍由来のトランスクリプトーム解析データをもとに、細胞死が腫瘍形成抑制に関与している可能性を見出したほか、下流で転写制御を受ける因子Aが腫瘍微小環境中の免疫細胞のポピュレーション制御に関与している可能性を見出している。低pH特異的な亢進代謝経路に着目した悪性化メカニズムについては、因子Bの過剰発現細胞ではin vivoにてコントロールと比較して有意な腫瘍形成速度の増加を確認できた。悪性化メカニズムについても明らかにすることができており、現在論文投稿中である。研究を進める中で、超解像共焦点顕微鏡を用いた解析により、低pH環境下におけるオルガネラ動態が大きく変化することを発見し、これに直接的に関与する因子Cと因子Dを発見した。現在がんの転移・浸潤といった悪性化メカニズムとの関連を検討中である。
|
| Strategy for Future Research Activity |
本年度に得られた結果をまとめ，学術誌に投稿する。
特に低pH特異的腫瘍抑制因子の下流因子Aについては、マウスゼノグラフト実験にて過剰発現細胞の腫瘍形成が顕著に促進されたことから、悪性化に直接的に関与していることが考えられるが未だ先行報告がないため、微小環境中における役割をより詳細に明らかにする。
|
