イメージング質量分析を用いた癌微小環境一細胞脂質プロファイルの解明

使用成像质谱法阐明癌症微环境中的单细胞脂质谱

• 批准号: 19K09185
• 负责人: 早坂 孝宏
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-01 至 2022-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19K09185/
• 关键词: 肝細胞癌; 質量分析; リピドーム解析; イメージング; 脂質; 癌微小環境; 代謝物; ミトコンドリア; 微小環境

当教室にて保管している非B非C肝細胞癌患者8名の癌部及び非癌部組織から脂質成分を抽出し、高速液体クロマトグラフィー質量分析法によるノンターゲット・リピドーム解析を実施してきた。その解析から癌組織中において側鎖に飽和脂肪酸を有する脂質成分が増加し、ドコサヘキサエン酸を有する脂質成分は逆に減少するという結果が得られた。前者の飽和脂肪酸含有脂質の増加については様々な癌腫を対象とした先行研究によって報告されている結果と一致しており、本研究において実施された解析が問題ないことを裏付けると言える。一方で後者のドコサヘキサエン酸含有脂質の減少については肝細胞癌を対象とした先行研究において報告されていないことから新たな発見と言える。さらに癌部及び非癌部を含む組織検体から連続切片を作製し、質量分析イメージング法（Imaging Mass Spectrometry: IMS）による組織解析をシングルレベルで実施した。その結果、癌組織内外における各脂質の分布パターンが異なるだけでなく、癌組織内においても側鎖の脂肪酸の違いによって様々な分布パターンが存在することが明らかになった。またもう一方の組織切片についてHE染色を実施したところ、同一組織切片に存在する複数の癌部の細胞は分化度が異なることが明らかとなった。前述のIMSによる脂質分布パターンとHE染色による癌細胞分化度を比較したところ、癌細胞分化度は含有脂肪酸に依存した脂質分布パターンと大きく関係することが明らかになった。特にドコサヘキサエン酸含有ホスファチジルグリセロールについては、その減少が肝癌細胞におけるミトコンドリア代謝異常を起因とするアポトーシスの抑制を引き起こすことが考えられ、癌分化度の違いに大きく影響を与えることが示唆された。

The lipid components in cancerous and non-cancerous tissues of 8 patients with non-B non-hepatitis C cell carcinoma were extracted and analyzed by high-speed liquid chromatography mass spectrometry. The analysis of the lipid composition of the cancer tissue showed an increase in the presence of saturated fatty acids, and a decrease in the presence of saturated fatty acids. The results of the previous study were consistent with those of the previous study, and the results of the present study were consistent with those of the previous study. One side of the latter is the reduction of lipid content in hepatocellular carcinoma. The tissue analysis of cancerous and non-cancerous tissues was performed by Imaging Mass Spectroscopy (IMS). As a result, the distribution of lipids in and out of cancer tissue varies, and the distribution of fatty acids in cancer tissue varies. A tissue section of a tissue is stained with HE, and a plurality of cancer cells are present in the same tissue section. The distribution of lipids in the IMS is dependent on the degree of differentiation of cancer cells. In particular, the presence of anti-inflammatory substances in liver cancer cells reduces the risk of liver cancer cell death due to metabolic abnormalities and the inhibition of liver cancer cell death due to the presence of anti-inflammatory substances.