がん発生過程の初期に形成される微小環境はＲａｓ変異による腫瘍化を促進するのか？

癌症发展过程早期形成的微环境是否会因Ras突变而促进肿瘤发生？

基本信息

批准号：
19J11375
负责人：
白井孝信
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-25 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、発がん超初期段階においてRasV12発現細胞 (以下、Ras変異細胞) が肺で腫瘍化しやすい内的な要因の解明を目指す。これまでに、肺上皮にRas変異細胞を誘導すると、誘導から数日の間に体外の方向へ排除される一方で、上皮層に残存した一部のRas変異細胞が体内の方向へ逸脱し、異常な構造を形成することを明らかにしてきた。この構造では、周囲の上皮層が盛り上がっており、また活性化線維芽細胞や免疫細胞が集積していた。ドーム様構造と名付けた微小環境がRas変異細胞の腫瘍化に寄与している可能性を検討するため、本年度ではドーム様構造の形成メカニズムの解明を目指した。ドーム様構造の形成に関与する遺伝子発現を検討するため、共同研究によりシングルセルRNA-seqを実施した。誘導から一カ月後のYFP細胞とRas変異細胞を肺組織より単離し、シークエンシング、遺伝子発現を解析した。これまでにドーム様構造のRas変異細胞で発現変動することが分かっていたE-cadherinとCox-2を指標に、解析により得られた複数のクラスターの中からドーム様構造由来のRas変異細胞と予想されるクラスターを特定した。さらに、特定したクラスターで特異的に発現している遺伝子を複数同定することに成功した。同定した遺伝子の中に、マクロファージを誘引することが知られている液性因子が含まれており、実際にドーム様構造を形成するRas変異細胞で高頻度に発現していた。以上より、ドーム様構造のRas変異細胞に特異的に発現している遺伝子を同定した。この他にも、ドーム様構造には主にマクロファージが集積していること、ドーム様構造のRas変異細胞はpartial EMTを起こしている可能性を明らかにした。現在は、マクロファージや同定した遺伝子がドーム様構造に与える影響と、ドーム様構造の長期観察、さらにヒト病理切片での解析を進めている。

这项研究旨在阐明在癌变的早期阶段，使肺部易于肿瘤的表达RASV12细胞（以下称为Ras突变细胞）。迄今为止，已经揭示了RAS突变细胞在诱导的几天内将在体外消除肺上皮的诱导，而上皮层中的一些RAS突变细胞将在体外方向偏离并形成异常结构。在这种结构中，凸起周围的上皮层，并积累活化的成纤维细胞和免疫细胞。为了研究称为圆顶状结构的微环境有助于Ras突变细胞的肿瘤发生的可能性，今年我们旨在阐明形成圆顶状结构的机理。单细胞RNA-Seq是通过协作研究进行的，以研究与圆顶样结构形成有关的基因的表达。诱导后一个月，从肺组织中分离出YFP细胞和RAS突变细胞，并分析了测序和基因表达。使用E-钙粘蛋白和COX-2，以前已知具有圆顶状结构的RAS突变细胞中的表达波动，我们从通过分析获得的多个簇中鉴定了Ras突变细胞并预测了簇。此外，我们成功地鉴定了在已识别的簇中特异性表达的多个基因。在确定的基因中，包括已知吸引巨噬细胞的体液因子，并在实际形成圆顶样结构的Ras突变细胞中经常表达。从以上，鉴定出在具有圆顶类结构的Ras突变细胞中特异性表达的基因。此外，我们揭示了巨噬细胞主要积聚在圆顶状的结构中，并且具有圆顶样结构的Ras突变细胞可能会导致部分EMT。目前，我们正在对巨噬细胞的圆顶状结构和鉴定的基因，圆顶样结构的长期观察以及人类病理切片的分析产生影响。