Targeting therapy of oral cancer stem cell renewal by RNA editing enzyme
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19K10342
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 57060:Surgical dentistry-related
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| Research Institution | Health Sciences University of Hokkaido |
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Principal Investigator |
奥村 一彦 北海道医療大学, 歯学部, 教授 (60194510)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
細川 洋一郎 弘前大学, 保健学研究科, 教授 (70173599)
小林 美智代 奥羽大学, 歯学部, 講師 (80316265)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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| Keywords | 癌幹細胞 / ADAR1 / スフェロイド形成 / 上皮ー間葉転換 / RNA編集酵素 / ヒト口腔癌癌細胞株 / 幹細胞マーカー |
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| Outline of Research at the Start |
口腔癌の発症頻度は、高齢化とともに増加している。また、化学療法や放射線治療に抵抗性を有する癌や、再発転移による予後不良例が散見される。これらの治療抵抗性の原因は、癌幹細胞の存在によるところが大である。そこで、癌幹細胞を標的とした新しい治療戦略の開発が急務と考えられる。
この研究計画では、口腔癌における化学療法/放射線治療抵抗性と再発/転移に関与する癌 幹細胞について、その自己複製能を制御している可能性があるRNA編集酵素ADR1に着目し、 ADAR1を介した細胞内シグナル伝達機構を明らかにする。このことから、癌幹細胞を標的とする口腔癌治療に応用するための研究基盤を確立する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
ADAR1はRNA編集におけるアデノシンをイノシンに変換する酵素で、転写後の修飾によって直接編集することが知られている。ADAR1発現の亢進によって造腫瘍や放射線耐性、化学療法耐性を獲得し、さらには幹細胞化を獲得することが報告されている。そこで、ヒト舌扁平上皮癌細胞株を用いて、低接着性培養プレートで非血清培養し細胞集塊(スフェロイド)を形成させることに成功した。このような癌細胞集塊は、癌幹細胞様の細胞が多く含まれることが示唆されている。本研究は、この癌細胞スフェロイドを構成する細胞と、スフェロイド形成前の細胞を比較して、以下の実験を行った。
1. 癌細胞スフェロイドを構成する細胞におけるADAR1の発現異常の解析: スフェロイド形成前の細胞と癌細胞スフェロイドを構成する細胞のADAR1発現を定量的RT-PCRを用いて測定したところ、癌細胞スフェロイドを構成する細胞でADAR1が高発現していた。
2. 癌細胞スフェロイドを構成する細胞におけるADARの役割:ADAR阻害薬であるEHNA塩酸塩とpentostatinの処理を行った癌幹細胞で、増殖活性、細 胞遊走能、基底膜浸潤能、基質分解酵素産生能を検討した。その結果、ADAR阻害薬によって、細胞増殖抑制を認め、細胞遊走と基底膜浸潤能が低下していた。また、基質分解酵素産生能を検討した結果、癌細胞スフェロイドを構成する細胞の未処理群と比較し基質分解酵素産生が減少していた。
3. 癌細胞スフェロイドを構成する細胞における自己複製能の制御:癌幹細胞におけるADAR1のノック・ダウンによる形質変化の解析を行った。 ADAR1遺伝子に特異性を持つsiRNAを数種合成したものを電気穿孔法で細胞導入した。その結果、癌幹細胞が発現するSOX2とPOU5F1の発現を検討した結果、si-ADAR1導入細胞ではSOX2とPOU5F1の発現低下がみられた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
コロナ禍での影響が延長した結果、ADAR1の上皮ー間葉転換への影響についての検討が未着手です。
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| Strategy for Future Research Activity |
1. 癌細胞スフェロイドを構成する細胞とスフェロイド形成前の細胞を用いて、TGF-Bで上皮ー間葉転換を誘導した際の間葉マーカーの発現を比較し、その結果から、スフェロイドを構成する癌細胞がより幹細胞としての性格が強くなり、転移促進と放射線療法や化学療法による治療抵抗性の獲得へとつながることを証明する。
2. 癌細胞スフェロイドを構成する細胞での造腫瘍性の検討: 癌細胞スフェロイドを構成する細胞とADAR1ノック・ダウンした際の癌細胞スフェロイドを構成する細胞を作製し、ヌードマウスの造腫瘍形成能を検討することを予定している。この結果から、スフェロイド形成能が高い細胞では、移植後短時間で腫瘍の増殖が予想される。
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Report
(4 results)
Research Products
(5 results)
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[Journal Article] Regulation of radiosensitivity by 4-methylumbelliferone via the suppression of interleukin-1 in fibrosarcoma.2019
Author(s)
Saga, R., Hasegawa, K., Murata, K., Chuiba, M., Nakamura, T., Okumura, K., Tsuruga, E., Hosokawa, Y.
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Journal Title
Oncology Letters
Volume: 17
Pages: 3555-3561
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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