Live Cell Analyzing Systemによる相動性組換え不全検出

Research Project

Project/Area Number	19K07725
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 50020:Tumor diagnostics and therapeutics-related
Research Institution	Corporate Research & Development Center, Toshiba Corporation
Principal Investigator	川田滋久株式会社東芝研究開発センター, その他部局等, 主任研究員 (90575052)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	太田邦史東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (90211789)
Project Period (FY)	2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status	Discontinued (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help	¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000) Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000) Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000) Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords	がんの個性診断 / バイオマーカー / ゲノム不安定性 / 相同組換え機能不全 / 乳がん
Outline of Research at the Start	乳がんは、形態学的・遺伝学的特徴から多様なタイプを持つ癌であり、適切な治療の選択が不可欠であることから、治療につながる診断指標開発への期待は大きい。特に癌化の要因の一つである、「相同組換え機能不全（HRD）」は新たな癌化の指標として注目されているが、乳がんのHRDを網羅的に検出する手法はまだ確立されていない。本研究では、生細胞を用いてHRDを直接検出する手法の開発を行う。HRDを検出すると発光するDNAを乳がん細胞に導入し、1細胞レベルでHRDを直接検出する。本検出手法は、乳がんの診断精度の向上に貢献するだけでなく、HRDをターゲットにした医薬品開発にも貢献できる。
Outline of Annual Research Achievements	本研究では、乳がんの発症機構の一つである「相同組換え機能不全」（Homologous Recombination Deficiency：HRD）について、生細胞を用いて直接検出することにより、新たな乳がんの検出指標として確立することを目指した。 HRD検出系は、各細胞のHRDの程度を可視化するため、あらかじめ切断し切断部に相同性配列を配したCRE遺伝子をコードしたプラスミドベクターと、loxP配列によって切り出されるLuciferase遺伝子をコードしたプラスミドベクターを同時に導入することによって、細胞の持つ相動性組み換え活性をLuciferase活性に変換する。前年度までに原理検証を行った同検出系を用いて、本年度は、6つの乳がん株細胞を用いて、ＢＲＣＡ遺伝子発現量とLuciferase発現量の相関を検証した。乳がん細胞に効率よく2つのベクターを導入するために、2つのベクター其々を最適な組成のリポソームに内包した。リポソームにはＦＦＴ脂質を使用し、乳がん細胞に最も効率よく導入できる組成を選択した。同リポソームを、6つのタイプの異なる乳がん細胞株（MCF-7、T47D、SKBr3、HCC70、MDA-MB-231、MDA-MB-468）に投与し、24時間培養後Luciferase活性をLive Cell Analyzing Systemで可視化した。同時に、相同性組換え修復に関わるBRCA-1/2遺伝子の発現量を定量RT-PCRで測定し発光量と比較した。その結果、5つの乳がん細胞でBRCA-A1/2発現量と生細胞のHRD活性に相関を確認した。以上のことから、Live Cell Analyzing Systemを用いることで、1細胞レベルで相同性組み換え不全を持つ細胞の可視化が可能になり、バイオマーカーを用いずに、相同性組み換え不全の乳がんを検出できる可能性を示した。