放射線耐性関連修復遺伝子群の同定と耐性遺伝子抑制による放射線増感療法の開発

• Project/Area Number: 19659520
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Surgical dentistry
• Research Institution: Chiba University
• Principal Investigator: 丹沢 秀樹 Chiba University, 大学院・医学研究院, 教授 (50236775)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小野 可苗 千葉大学, 医学部附属病院, 助教 (60344983) ; 小河原 克訓 千葉大学, 大学院・医学研究院, 助教 (20372360)
• Project Period (FY): 2007 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥3,200,000 (Direct Cost: ¥3,200,000); Fiscal Year 2008: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000); Fiscal Year 2007: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
• Keywords: 放射線耐性 / DNA修復遺伝子 / 遺伝子発現抑制 / 放射線増強療法 / 放射線耐性、感受性 / マイクロアレイ解析 / プロテオミクス解析 / siRNA / 放射線耐性野克服 / 新規放射線治療法

Research Abstract

既に独自に構築した放射線照射後の遺伝子・タンパク発現状態の変動に関するデータ・ベースから、クラスター解析、パスウェイ解析などにより抽出した放射線感受性・耐性関連遺伝子群を絞り込んだ。これらの遺伝子に関して、放射線耐性細胞株HSC-2、放射線感受性細胞株HSC-3を用いてreal time PCRにより発現量を確認し、マイクロアレイ解析とプロテオーム解析の結果とreal time PCRの結果が一致した遺伝子に関してさらにパスウェイ解析で絞り込んだ。
次に、DNA修復遺伝子であるKu-80遺伝子に注目してSi-RNAの放射線耐性細胞株への導入による遺伝子発現抑制実験を行った後、in vitro、in vivoにおいて放射線照射実験を行い、Ku-80遺伝子siRNA導入により放射線耐性の克服ができることを明らかにした。また、ICAM2遺伝子発現の発現抑制がが放射線耐性細胞株において放射線感受性を高めることを証明した。さらに、FGFR3遺伝子が放射線耐性遺伝子であることをin vitro, in vivoで証明し、さらに、in vitro、in vivoにおけるsiRNAとFGFR3阻害剤(低分子化学物質)による発現阻害実験により、FGFR3遺伝子の発現抑制により放射線耐性を克服できることを証明した。
以上の結果、Ku-80遺伝子、ICAM2遺伝子、FGFR3遺伝子が放射線耐性に深く関与し、そのsiRNA併用により放射線耐性を克服できること、さらに、FGFR3遺伝子阻害剤(薬剤)による臨床応用可能な放射線増強療法を開発し、特許を出願した。

Research Products

• [Journal Article] Inhibition of ICAM2 induces radiosensitization in oral squamous cell carcinoma cells. (2008)
  • Author(s): Ishigami T, Uzawa K, Fushimi K, Saito K, Kato Y, Nakashima D, Higo M, Kouzu Y, BukawaH, Kawata T, Ito H, Tanzawa H
  • Journal Title: Br J Cancer. 98 Pages: 1357-65
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Genes and molecular pathways related to radioresistance of oral squamous cell carcinoma cells (2007)
  • Author(s): Ishigami T, Uzawa K, Higo M, Nomura H, Saito K, Kato Y, Nakashima D, Shliba M, Bukawa H, Yokoe H, Kawata T, Ito H, Tanzawa H.
  • Journal Title: Int J Cancer 120 Pages: 2262-2270
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Silencing Ku80 using small interfering RNA enhanced radiation sensitivity in vitro and in vivo (2007)
  • Author(s): Nimura Y, Kawata T, Uzawa K, Okarnura J, Liu C, Saito M, Shimada H, Seki N, Nakagawara A, Ito H, Ochiai T, Tanzawa H
  • Journal Title: Int J Oncol 30 Pages: 1477-1484
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Identification of candidate genes related to radioresistant of oral squamous cell carcinioma cells (2007)
  • Author(s): Ishigami T, Uzawa K, Shinozuka K, Yamano Y, Kasamatsu A, Endo Y, Shtiba M, Bukawa H, Yokoe H, Tanzawa H
  • Organizer: 第66回日本癌学会学術総会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2007-10-03
• [Patent(Industrial Property Rights)] FGFR3遺伝子阻害剤の放射線照射併用による放射線の抗癌作用増強療法および副作用軽減法 (2009)
  • Inventor(s): 丹沢秀樹
  • Industrial Property Rights Holder: 千葉大学
  • Industrial Property Number: 2008-066443
  • Filing Date: 2009-02-26
  • Overseas