【研究領域課題番号】21K07886 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

膵癌 / エピジェネテイクス

【研究成果の概要】

膵癌においては変異などの遺伝子異常のみならず、エピジェネテイクス環境が特異的に構築されている。エピジェネテイクス制御とはDNAメチル化やヒストン修飾の総称であり、細胞分化、代謝状態や免疫応答と関連して多彩な機序で癌の性質に影響を及ぼしうる。実際にエピジェネテイクス修飾酵素のゲノム変異が膵癌で見出され、その重要性が示唆されている。膵癌の特徴的な線維性間質による微小環境においては、癌随伴性線維芽細胞（CAF）が膠原線維などの基質や増殖因子を産生し、免疫細胞とのせめぎあいの中で癌の進展や治療に対する抵抗性を誘導する。免疫細胞のプロファイルも腫瘍進展に直結するが、最近報告された膵癌細胞内オートファジー依存性MHC-1分子の分解による免疫回避など、未知の免疫応答機序が示唆される。前研究で膵癌組織内CAFの活性化とエピジェネテイクス制御について報告したが、免疫細胞プロファイルを含めた微小環境リモデリングの分子機構には未知の点が多い。本研究ではエピジェネテイクス制御化合物によって生じる影響の解析を通して、多様なCAFおよび免疫細胞リモデリングの分子機構と腫瘍生物学的意義を検討する。倫理委員会承認のもと、内視鏡的生検検体から患者微量検体を増幅培養し、その特性および腫瘍内多様性を維持したまま解析可能なオルガノイドとゼノグラフトシステムを構築した。それらは原発巣の性質を良く再現・維持し、既報通りin vitro オルガノイド培養も原発巣の腺管構造を維持していた。このシステムは患者各々の膵癌組織の解析を可能とした。前検討では、このヒト膵癌オルガノイド培養系3ラインを用いて、約100種類のエピゲノム阻害化合物の抗腫瘍効果のスクリーニングを行った。その結果から膵癌に対する抗腫瘍効果を持つ化合物とその作用機序について解析中である。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2021-04-01 - 2024-03-31

【配分額】4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)

【研究分野】消化器内科学

【研究領域課題番号】16K09390 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

膵癌 / 膵がん / エピジェネテイクス / エピゲノム / クロマチン / ヒストン

【研究成果の概要】

本研究では膵発癌機序におけるエピジェネテイクス機構の重要性を明らかにすることを目的とした。具体的には遺伝子改変膵癌自然発症マウスとヒストンメチル化酵素のKOマウスとを交配し、ヒストンメチル化酵素Ehmt欠損マウスでは膵癌前駆病変の進行が遅延することを明らかにした。さらにまたEhmtの下流で膵前癌病変進行に重要な役割を持つ分子を解析した。これらのデータはEhmtがマウス膵においてKras遺伝子変異存在下での腫瘍発生に重要な役割を果たしていることを示唆するものであった。

【研究の社会的意義】

膵癌においては代表的な４つの遺伝子変異がよく知られているが、それらの存在のみが膵前癌病変の進行に必要十分であるとはいえない。エピジェネテイクス修飾は遺伝子発現を調節する機構であり、癌における重要性も明らかになりつつあることから、それらを標的として制御する薬剤も開発されつつある。本研究において膵癌の発生進行に関わるエピジェネテイクス修飾機構が明らかにされ、その意義が解明されることによる臨床的有用性は高いと考えられる。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31

【配分額】4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)

【研究分野】消化器内科学

【研究領域課題番号】15K09042 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

膵癌 / KDM6B / 膵がん / エピジェネテイクス

【研究成果の概要】

申請者らはKDM6B の発現低下が癌抑制遺伝子CEBPA の発現を直接抑制し膵癌の悪性度増加に寄与することを明らかにした（Carcinogenesis 2014）。KDM6Bノックダウン膵癌細胞の発現解析により、KDM6B ノックダウンによって誘導される表面マーカーを見出した。その高発現細胞の生物学的特性としてin vitro での高い腫瘍形成能を呈することを確認した。本研究によりエピジェネテイクス制御分子の発現異常に基づく膵癌悪性化の分子機構の一端を明らかにしうると考えられる。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31

【配分額】4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)

【研究分野】消化器内科学

【研究領域課題番号】15K09040 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

膵癌 / エピジェネティクス / 癌微小環境 / 癌関連線維芽細胞

【研究成果の概要】

膵癌は難治癌である。その治療抵抗性の一因として、癌細胞を取り囲む豊富な癌関連線維芽細胞(Cancer-associated fibroblasts; CAFs)の存在があげられる。CAFsは増殖因子・代謝産物の供給を介して癌細胞の増殖を促進するのみならず、高度な膠原線維増生により抗がん剤や抗腫瘍免疫療法の障壁を形成する。しかしながら、CAFsがこうした悪性形質を獲得・維持する機序はいまだ不明な点が多い。
申請者らは、膵癌切除検体を免疫不全動物に移植したpatient-derived tumor xenograft (PDX)と、手術検体から樹立したCAFsの初代培養系を用い、線維芽細胞がTGF-β/SMAD3, Hedgehog/Gli1経路の活性化によりCAFに変化する際に、BETタンパクの一つであるBRD4が中心的な役割を果たすことを見出した。さらに、BETタンパクに対する低分子阻害剤JQ1を用いてCAFを正常化、すなわち癌細胞の増殖促進作用や線維化促進作用を喪失させることで、ヒト膵癌PDX腫瘍の増殖や線維化が著明に抑制されること、膵癌の標準治療薬であるgemcitabineの効果を増強することを明らかにした。
BET阻害剤は血液腫瘍を中心に複数の悪性腫瘍でその抗腫瘍効果が報告されており、臨床試験も進行中である。本研究は、BET阻害剤が膵癌細胞に対して直接的に増殖抑制効果を示さないような症例に対しても、間質のリモデリングを介して強力な抗腫瘍効果を示すことを明らかにした点で、他の癌における既報とは一線を画すと考える。また、腫瘍微小環境を構成する細胞は遺伝子変異を伴わないため、エピジェネティックな遺伝子発現調節機構を調整することでその機能を正常化できる可能性があり、実際に腫瘍微小環境の正常化が抗腫瘍効果を発揮しうることを、患者検体を用いて証明できた点が意義深いと考える。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2015-04-01 - 2017-03-31

【配分額】4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)

【研究分野】消化器内科学

【研究領域課題番号】24591009 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

膵癌 / ヒストン修飾 / エピジェネティクス

【研究成果の概要】

膵癌の悪性度を制御する経路として新規にKDM6B-CEBPA経路を同定した。具体的な知見は以下のとおり：(1)ヒストン脱メチル化酵素KDM6Bは膵癌の前癌病変であるPanINにおいて高発現しているが、膵癌においては病理学的悪性度と比例してその発現が減弱する(2)KDM6Bの発現抑制により癌抑制遺伝子CEBPAの発現低下を介して膵癌細胞株の悪性度は増強する(3) KDM6BはH3K27me3脱メチル化作用を介してCEBPAの転写を促進する(4)ヒト膵癌臨床検体においてKDM6BとCEBPAの発現は正の相関を示し、これらの遺伝子は病理学的悪性度と負の相関を示す。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2012-04-01 - 2015-03-31

【配分額】5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)