Development of a new therapeutic method for pancreatic cancer using a cell-penetrating peptide targeting C16orf74

• Project/Area Number: 18K08667
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 55020:Digestive surgery-related
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 中村 透 北海道大学, 医学研究院, 助教 (70645796)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 浅野 賢道 北海道大学, 大学病院, 特任助教 (10756688) ; 平野 聡 北海道大学, 医学研究院, 教授 (50322813) ; 土川 貴裕 北海道大学, 大学病院, 講師 (50507572)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2020)
• Budget Amount: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2019: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2018: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
• Keywords: 膵癌分子標的治療 / 細胞膜透過性ペプチド / C16orf74 / 膵癌 / 分子標的治療

Outline of Annual Research Achievements

膵癌で発現亢進し膵癌の浸潤・増殖を促進する新規遺伝子C16orf74を標的とし、C16orf74蛋白を特異的に阻害するペプチド配列を探索した。C16orf74のアミノ酸配列の各種欠損体による免疫沈降法を用い、C16orf74の二量体形成に重要な部位を探索し、N末端7番目と14番目のシステインが重要であることが判明した。C16orf74のN末端15アミノ酸と同一のペプチド配列と細胞膜透過性シグナルを組み合わせた11R-DB (dimer blocking) ペプチドを作成し、用量依存性にC16orf74の二量体阻害が観察された。また、膵癌細胞株に対する11R-DB治療実験を施行し、WSTアッセイによる細胞増殖抑制効果を得た。マトリゲルインベージョンアッセイとHUVEC細胞を用いた血管透過性の検討では、11R-DB治療群で浸潤能ならびに細胞透過性の抑制を示した。Wound healingアッセイも同様に11R-DB治療群で遊走能の低下を来した。さらに、マウス皮下モデル、同所移植モデル、腹膜播種モデルでの腫瘍抑制効果を確認した。また，摘出標本の免疫組織化学染色をKi-67，AKT，p-AKT，mTOR，p-mTORで行った。結果、11R-DB投与によりIn vitroの結果と同様に摘出標本でもAKTとmTORのリン酸化が抑制され、Ki-67Indexは低下していた。細胞骨格関連蛋白との細胞免疫染色ならびに免疫沈降法による検討から、C16orf74とインテグリンβ3との結合が示され、さらにαサブユニットの検索から、細胞株ごとに結合の程度は異なるが、C16orf74とIntegrinαⅤとαⅡbの結合が確認された。また11R-DB投与によるC16orf74-WT/FLAGとIntegrinβ3/HAの結合について検証し、C16orf74とIntegrinβ3の結合阻害も確認された。

Research Products

• [Journal Article] Role of dimerized C16orf74 in aggressive pancreatic cancer: A novel therapeutic target. (2020)
  • Author(s): Kushibiki T, Nakamura T, Tsuda M, Tsuchikawa T, Hontani K, Inoko K, Takahashi M, Asano T, Okamura K, Murakami S, Kurashima Y, Ebihara Y, Noji T, Nakanishi Y, Tanaka K, Maishi N, Sasaki K, Park W-R, Shichinohe T, Hida K, Tanaka S, Hirano S.
  • Journal Title: Molecular Cancer Therapeutics Volume: 19 Pages: 187-198
  • DOI: 10.1158/1535-7163.mct-19-0491
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research