Analyses of the therapy-resistance mechanism in oral cancer

• Project/Area Number: 19K10358
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 57060:Surgical dentistry-related
• Research Institution: Department of Clinical Research, National Hospital Organization Kure Medical Center (2020); Hiroshima University (2019)
• Principal Investigator: 東川 晃一郎 独立行政法人国立病院機構(呉医療センター臨床研究部), その他部局等, 医師 (80363084)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 飛梅 圭 広島大学, 医系科学研究科(歯), 准教授 (40350037)
• Project Period (FY): 2019 – 2020
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2020)
• Budget Amount: ¥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: EMT / OSCC / RNAseq / 口腔癌 / Snail / CCN1 / 口腔がん / 治療抵抗性

Outline of Research at the Start

口腔癌の治療予後向上には、癌細胞の治療抵抗性獲得機構を理解することが重要であると考える。癌の浸潤・転移・再発には上皮間葉転換（EMT）と癌幹細胞仮説が深く関与しているが、これらによって癌細胞が獲得するアポトーシス抵抗性機構の詳細は未だ不明である。申請者らはこれまでにEMTを介した癌の進展機構の詳細を逐次明らかにしてきた。本研究課題では、癌細胞がEMTを介して浸潤する過程で、上皮形質および構造によって供給されていた生存シグナルから逸脱し、EMTが生じて間質に暴露される癌細胞が新たに獲得する生存シグナルを解析することで、癌細胞が獲得するアポトーシス抵抗性を明らかにする。

Outline of Annual Research Achievements

令和2年7月実験代表者死去により計画を中止した。
令和元年度、代表者は広島大学にて計画を実施し、令和2年度から元研究機関にて計画を実施していた。
研究期間中、段階的なEMT形質を定常的に再現する実験系を構築した。すなわち1)口腔扁平癌細胞株OM-1を上皮形質を保持する親株とした。2)OM-1にEMTマスター因子Snailを導入し、EMT感受性を亢進したプールを移行的EMT段階とした。3)このプールより恒常的にEMT形質を示すクローンを選択し完遂EMT段階とした。これらの細胞の網羅的な遺伝子発現をRNAseq法により定量解析した。さらにスプライスバリアントを持つ遺伝子については各バリアントの発現も定量網羅した。
1-3の遺伝子発現を比較し、CD44, FGFR2の選択的スプライシングが段階的EMTに従ってエクソンを選択することを新たに発見し、特にFGFR2においては上皮形質側ではデコイとなる可能性を発見した。CD44においては高発現分画の幹細胞性を解明し、幹細胞形質を示すバリアントの特定ができた。

Research Products

• [Journal Article] TGF-β1 induces amoeboid-to-mesenchymal transition of CD44high oral squamous cell carcinoma cells via miR-422a downregulation through ERK activation and Cofilin-1 phosphorylation. (2021)
  • Author(s): Yokoyama S, Shigeishi H, Murodumi H, Sakuma M, Kato H, Higashikawa K, Ohta K, Sugiyama M, Takechi M.
  • Journal Title: Oral Pathol Med Volume: 50 Issue: 2 Pages: 155-164
  • DOI: 10.1111/jop.13113
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 硬口蓋に生じた血管平滑筋腫の1例 (2019)
  • Author(s): 東川 晃一郎, 石田 扶美, 二宮 嘉昭, 小野 重弘, 石岡 康希, 多田 美里, 福井 暁子, 植月 亮, 小川 郁子, 宮内 睦美, 武知 正晃
  • Journal Title: 広島大学歯学雑誌 The journal of Hiroshima University Dental Society Volume: 51 Issue: 2 Pages: 116-120
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] 舌下隙に充満していた口底脂肪腫の1例 (2019)
  • Author(s): 東川 晃一郎, 佐々木 和起, 中川 貴之, 島末 洋, 小野 重弘, 水田 邦子, 石岡 康希, 清野 紗矢香, 鳴瀬 貴子, 植月 亮, 坂本 真一, 織田 麻琴, 宮内 睦美, 小川 郁子, 武知 正晃
  • Journal Title: 広島大学歯学雑誌 The journal of Hiroshima University Dental Society Volume: 51 Issue: 2 Pages: 121-126
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Erastin, a ferroptosis-inducing agent, sensitized cancer cells to X-ray irradiation via glutathione starvation in vitro and in vivo (2019)
  • Author(s): Shibata Yuki、Yasui Hironobu、Higashikawa Kei、Miyamoto Naoki、Kuge Yuji
  • Journal Title: PLOS ONE Volume: 14 Issue: 8 Pages: 2826-2836
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0225931
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] EMT型口腔癌細胞における網羅的遺伝子転写産物発現解析 (2020)
  • Author(s): 山門奈央, 東川晃一郎, 奥田哲史, 植月 亮, 石田扶美, 小野重弘, 奥村俊哉, 久保薗和美, 島末 洋, 武知正晃
  • Organizer: 第65回公益社団法人 日本口腔外科学会総会・学術大会(名古屋)
• [Presentation] EMT型口腔癌細胞におけるセツキシマブ抵抗性関連遺伝子の網羅的発現解析 (2020)
  • Author(s): 奥田哲史, 東川晃一郎, 山門奈央, 植月 亮, 石田扶美, 小野重弘, 奥村俊哉、久保薗和美, 島末 洋, 武知正晃
  • Organizer: 第65回公益社団法人 日本口腔外科学会総会・学術大会(名古屋)
• [Presentation] 口腔癌におけるEMTが付与する治療抵抗性の解析 (2019)
  • Author(s): 東川晃一郎, 植月 亮, 石田扶美, 重石英生, 島末 洋, 小野重弘, 武知正晃
  • Organizer: 第64回(公社)日本口腔外科学会総会・学術大会(札幌)
• [Presentation] 口腔癌細胞における癌幹細胞特性とSnail誘導性EMTの関連性解析 (2019)
  • Author(s): 植月 亮, 東川晃一郎, 重石英生, 石田扶美, 小野重弘, 島末 洋, 武知正晃
  • Organizer: 第64回(公社)日本口腔外科学会総会・学術大会(札幌)