子宮頸癌の新規予防法開発

• Project/Area Number: 20K09654
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 56040:Obstetrics and gynecology-related
• Research Institution: Tokyo Medical University
• Principal Investigator: 熊谷 勝義 東京医科大学, 医学部, 助教 (20567911)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 須藤 カツ子 東京医科大学, 医学部, 兼任講師 (50126091) ; 西 洋孝 東京医科大学, 医学部, 主任教授 (60307345) ; 高梨 正勝 東京医科大学, 医学部, 講師 (80312007) ; 原田 裕一郎 東京医科大学, 医学部, 助手 (80570168) ; 大野 慎一郎 東京医科大学, 医学部, 講師 (90513680)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2022)
• Budget Amount: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000); Fiscal Year 2023: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2022: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
• Keywords: WAPL / CIN / MACROD1 / 子宮頸癌 / 子宮頸癌予防 / ESR1

Outline of Research at the Start

現在、我が国では子宮頸癌の患者数や死亡率が増加傾向にあり、特に20～40代の若年層に 罹患の増加が著しい。また、子宮頸癌は子宮頸部前癌性病（CIN）の時期であれば、比較的 低侵襲性治療で予後も良好である。一方、病変が進行した場合は外科的治療によりリスクを伴う。このため、子宮頸癌の原因であるヒトパピローマウィルス（HPV）の感染を未然に防ぐ唯一の手段であったワクチン接種が有効であったが、2013年以降、我が国では積極的なワクチン接種を控えている。本研究では、このような患者のリスクを削減し、ワクチンに代わる予防対策を子宮頸癌前癌病変モデルマウスの解析から得られた分子を応用して開発する。

Outline of Annual Research Achievements

現在、我が国では子宮頸癌の患者数や死亡率が増加傾向にあり、特に20～40代の若年層に罹患の増加が著しい。また、子宮頸癌は子宮頸部前癌性病（CIN）の時期であれば、比較的低侵襲性治療で予後も良好である。一方、病変が進行した場合は外科的治療によりリスクを伴う。また、我が国では子宮頸癌の原因であるヒトパピローマウィルス（HPV）の感染を未然に防ぐ唯一の手段であったワクチン接種を2013年以降、積極的に控えている。

本研究では、このような患者のリスクを削減し、ワクチンに代わる予防対策を子宮頸癌前癌病変モデルマウスの解析から得られた分子を応用して開発することを目的とし、好発年齢である若年層に対する子宮頸癌の発症を予防可能な画期的な予防法の開発を目指す。

CINは進行した子宮頸癌の患者の病変部でのHuman wings apart like （hWAPL)活性化に関与するが、そのメカニズムは明らかとなっていない。そこで、まずはマウスホモログのWaplをマウスの子宮頸部で高発現する遺伝子導入マウス（WAPL Tgマウス）を作成し、子宮頸部前癌病変様組織を呈するメカニズムを明らかにする。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

理由
子宮頸部前癌病変様組織を呈するWAPL Tgマウスでは、細胞周期や細胞増殖に関与する因子(MYC, Cyclin D1)の活性化が認められた。さらに、エストロゲン受容体（ER）の制御下にあるMACROD1を同定することに成功し、WAPL Tgマウスの子宮頸部では、MACROD1の発現が亢進していることを突き止めた。また、MACROD1をノックダウンしたヒト子宮頸癌細胞では、細胞周期や細胞増殖に関与するMYC, Cyclin D1の発現が抑制されることを突き止めた。しかし、MACROD1抑制ヒト子宮頸癌細胞の細胞増殖機能解析を検討したところ、細胞増殖抑制は認められなかった。また、MACROD1におけるin vivo解析を検討するため、ゲノム編集技術を利用してMACROD1 KOマウスを作成したが、現在までの所、顕著な表現型が確認されていない。

Strategy for Future Research Activity

慢性的なストレスは、一時的なストレスよりも生理的影響や行動パターンへの影響も大きく、病気のリスク要因となることが示唆される。私達の身体は、慢性的なストレスを被ることで副腎皮質からのコルチゾール分泌制御能を失い、がん抑制遺伝子p53の機能を失うことへつながり、p53下流のサイクリン依存性キナーゼ阻害因子p21と共にがん抑制遺伝子RBも抑制されることが考えられる。その結果、Human Papillomavirus（HPV）に感染した女性の子宮頸部では、子宮頸癌前がん病変から病態が進行し、子宮頸癌へ悪化する可能性が考えられる。さらに、私達がこれまでに明らかにした研究では、子宮頸部でのWAPL亢進によってMYCの高発現が誘導されることをからも、MYCの制御下にあるサイクリン依存性キナーゼ阻害の機能を有するp27がその機能を失い、がん抑制遺伝子のRBの機能をさらに抑制へ進むことが考えられる。つまり、慢性的なストレスを被ったHPV感染者は、副皮質からのコルチゾールの分泌制御機能不全に陥り、がん抑制遺伝子のRBの機能が失われることで子宮前がん病変から子宮頸癌へ進行することが考えられる。この仮説を研究として検証するためには、ヒト上皮細胞を用いた培養実験やHPV由来E6E7発現ベクターの細胞導入実験、コルチゾール添加実験、p53/RBなどの分子をノックアウトするためのCRISPRを用いたゲノム編集実験、細胞のスクリーニング、mRNAおよびタンパク質レベルでの遺伝子発現解析実験などのin vitro解析を実施する。

Research Products

• [Journal Article] WAPL induces cervical intraepithelial neoplasia modulated with estrogen signaling without HPV E6/E7. Oncogene. (2021)
  • Author(s): Kumagai K, Takanashi M, Ohno SI, Harada Y, Fujita K, Oikawa K, Sudo K, Ikeda SI, Nishi H, Oikawa K, Kuroda M.
  • Journal Title: Oncogene Volume: 40(21) Issue: 21 Pages: 3695-3706
  • DOI: 10.1038/s41388-021-01787-5
  • Peer Reviewed / Open Access