| Project/Area Number |
20K08293
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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 53010:Gastroenterology-related
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| Research Institution | Tohoku Medical and Pharmaceutical University |
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Principal Investigator |
小暮 高之 東北医科薬科大学, 医学部, 准教授 (70400330)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高橋 賢治 旭川医科大学, 大学病院, 助教 (00736332)
嘉数 英二 東北大学, 医学系研究科, 大学院非常勤講師 (20509377)
佐藤 麻理 東北医科薬科大学, 医学部, 助教 (20846018)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2022: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
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| Keywords | 肝細胞癌 / 耐性 / microRNA / 微小環境 / チロシンキナーゼ阻害薬 |
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| Outline of Research at the Start |
化学療法に耐性を示す進行肝癌の治療は困難を極める。チロシンキナーゼ阻害薬（tyrosine kinase inhibitors, TKI）の臨床における腫瘍縮小効果は乏しく、耐性を生じていると推測される。血管新生阻害作用を有するTKIは腫瘍微小環境の著しい低酸素状態をもたらし、化学療法耐性の主因と推測される。本研究では、肝癌のTKI耐性獲得過程での腫瘍微小環境の変化を、腫瘍細胞・間質細胞の分泌するエキソソームの観点から解析し、介在する機能性RNAを同定する。このRNA分子の阻害剤とTKIとの併用効果をマウス肝癌モデルで明らかにし、RNA創薬としての臨床応用をめざす基盤を確立する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
ソラフェニブ・レンバチニブなどのチロシンキナーゼ阻害薬は腫瘍微小環境に著しい低酸素状態をもたらすと推測され、薬剤耐性の主因と推測される。肝癌のチロシンキナーゼ阻害薬耐性獲得の過程で起こる腫瘍微小環境の変化について、腫瘍細胞および間質細胞の分泌する微小顆粒エキソソームの観点から解析する。
肝細胞癌患者に化学療法の一次治療としてソラフェニブが投与された患者の生検組織において、腫瘍内のHIF1-aはその周囲肝組織と比較してmRNAおよびタンパクの発現亢進を認めた。一方で化学療法ナイーブの患者においても同様に背景肝と比較して腫瘍内のHIF-1a発現亢進を認め、その程度に有意な差を認めなかった。レンバチニブ投与後の肝細胞癌患者の腫瘍組織においても同様の結果であった。
低酸素条件でレンバチニブの暴露下に変動する遺伝子を網羅的に解析し、レンバチニブの細胞障害性に関連して変動する複数のmRNAおよびmicroRNAを同定した。複数のmRNAのうちfibronectinがそのネットワークの中心と推測され、その発現調節がレンバチニブの細胞障害性に影響を与えることが明らかとなった。変動を示したmicroRNAとしてmiR-491, miR-1297が同定された。これらの発現調節は、レンバチニブの細胞障害性を変動させることが明らかとなった。RIPアッセイを用いてこれらmicroRNAと直接結合する標的mRNAを複数同定した。miR-491の標的としてPEG10に着目して検討を行った。PEG10 mRNAは3’UTRにmiR-491のシード領域を複数有することがわかり、肝癌細胞へのmimicの導入による検討でその生物学的機能の解析を行った。一歩でmiR-1297の標的としてTMSB10が同定され、同様の方法で機能解析を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
培養上清中のエキソソームから抽出されるRNAは、その後の解析に用いるほど十分な収量を取得するのが困難であることがおそらく原因で、その解析の結果がドナー細胞の結果と乖離しており、複数回の追試を行うも、安定した結果が得られなかった。培養上清中のエキソソームおよびＲＮＡ抽出の改良が必要となったため、計画に遅延が生じている。
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| Strategy for Future Research Activity |
microRNAの解析についてはドナー細胞を用いた検討を進めて、同時に培養上清中のエキソソームおよびＲＮＡ抽出の改良の検討を続ける。エキソソームRNAの網羅的検討に成功した後、微小環境に役割を担うmicroRNAおよびlong non-coding RNAを同定し、動物実験につなげる。
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