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Control of Head and neck cancer by inhibitory peptides for DKK3 functional domain.

Research Project

Project/Area Number 20K09908
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 57020:Oral pathobiological science-related
Research InstitutionNagasaki University

Principal Investigator

KATASE Naoki  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 助教 (30566071)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 藤田 修一  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 准教授 (00181355)
西松 伸一郎  川崎医科大学, 医学部, 教授 (20222185)
山内 明  川崎医科大学, 医学部, 教授 (80372431)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥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: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords頭頚部扁平上皮癌 / 口腔癌 / DKK3 / 遺伝子機能解析 / 口腔扁平上皮癌 / 癌関連遺伝子 / 頭頸部扁平上皮癌 / 阻害ペプチド
Outline of Research at the Start

研究代表者は頭頸部扁平上皮癌(Head and neck squamous cell carcinoma: HNSCC)に特異的に高発現する遺伝子としてDKK3を同定した。これまでにDKK3がAktのリン酸化を活性化しHNSCC細胞の悪性度を増大させることを報告し、DKK3は新規治療法開発のターゲットとして極めて有望であると考えられる。DKK3は分泌型/非分泌型の2種類のタンパクをコードし、細胞内/外からAktのリン酸化を活性化すると考えられることから、本研究ではDKK3のAktの活性化に関わる機能ドメインに対する抑制ペプチドを開発、HNSCCの中分子創薬実現を大きく前進させるものである。

Outline of Final Research Achievements

We previously reported that DKK3 functions as tumor-promoting factor in head and neck squamous cell carcinoma (HNSCC) through activation of Akt. To establish a new therapeutic agent targeting DKK3 protein for HNSCC, we developped complimentary peptides for the functional domain of DKK3 protein. Firstly, we focused on two cysteine rich domains (CRDs), and showed that both of CRD1 and CRD2 are necessary for exertion of the oncogenic function of DKK3. Secondry, we designed complimentary peptides against the certain amino acid sequences within the CRDs. The peptides successfully suppressed Akt activation by DKK3 and consequent celelular proliferation, migration and invasion in HNSCC-derived cells. We also investigated the expression and function of CKAP4, which was newly reported as a receptor for DKK3 in HNSCC. The data showed that DKK3 and CKAP4 expression was associated with poorer prognosis of HNSCC, and antibodies against DKK3 or CKAP4 showed anticancer effects in HNSCC cells.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究成果からは、DKK3の機能ドメインが2つのcysteine rich domain(CRD)にあることが明らかになり、さらにCRD内の特定のアミノ酸配列を標的とした相補性ペプチドが実際にDKK3タンパクの機能を阻害でき、既存の抗がん剤よりも低用量で腫瘍の増殖等を抑制できることが示された。この成果はDKK3が頭頚部扁平上皮癌の治療標的となることを示すだけでなく、DKK3タンパクの本質的機能の一端を明らかにした点で学術的意義が大きく、さらに実現可能性の高いペプチドベースの中分子創薬を開拓した点で社会的意義が非常に大きい。

Report

(5 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (20 results)

All 2023 2022 2021 2020 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (11 results) Book (2 results) Remarks (2 results) Patent(Industrial Property Rights) (2 results)

  • [Journal Article] DKK3 expression is correlated with poorer prognosis in head and neck squamous cell carcinoma: A bioinformatics study based on the TCGA database2023

    • Author(s)
      Katase Naoki、Nishimatsu Shin-ichiro、Yamauchi Akira、Okano Shinji、Fujita Shuichi
    • Journal Title

      Journal of Oral Biosciences

      Volume: 65 Issue: 4 Pages: 334-346

    • DOI

      10.1016/j.job.2023.09.002

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  • [Journal Article] DKK3/CKAP4 axis is associated with advanced stage and poorer prognosis in oral cancer.2023

    • Author(s)
      Katase N, Kudo K, Ogawa K, Sakamoto Y, Nishimatsu S, Yamauchi A, Fujita S.
    • Journal Title

      Oral Dis.

      Volume: 29(8) Issue: 8 Pages: 3193-3204

    • DOI

      10.1111/odi.14277

    • Related Report
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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Establishment of anti-DKK3 peptide for the cancer control in head and neck squamous cell carcinoma (HNSCC).2022

    • Author(s)
      Katase N, Nishimatsu SI, Yamauchi A, Okano S, Fujita S.
    • Journal Title

      Cancer Cell Int.

      Volume: 22(1)352 Issue: 1

    • DOI

      10.1186/s12935-022-02783-9

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    • Peer Reviewed / Open Access
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      第65回 日本口腔外科学会総会・学術大会
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      片瀬 直樹, 西松 伸一郎, 山内 明, 岡野 慎士, 藤田 修一
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      株式会社ニューサイエンス社
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    • Author(s)
      片瀬 直樹, 西松 伸一郎, 山内 明, 岡野 慎士, 藤田 修一
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      株式会社ニューサイエンス社
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      2022 Research-status Report
  • [Remarks] 頭頚部扁平上皮癌細胞の増殖、浸潤を抑制するペプチドを開発

    • URL

      https://www.nagasaki-u.ac.jp/ja/guidance/kouhou/press/file/2022/20221129-2.pdf

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  • [Remarks] 医歯薬学総合研究科 口腔病理学分野 片瀬 直樹 助教が大会長賞を受賞

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      https://www.nagasaki-u.ac.jp/ja/news/news3757.html

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      2022 Research-status Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] (特願2022-004012を基礎とする優先権主張出願)がん治療用医薬組成物およびがん治療薬をスクリーニングする方法2023

    • Inventor(s)
      片瀬直樹
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人 長崎大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2022-133659
    • Filing Date
      2023
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  • [Patent(Industrial Property Rights)] がん治療用医薬組成物およびがん治療薬をスクリーニングする方法2022

    • Inventor(s)
      片瀬 直樹
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人 長崎大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2022-004012
    • Filing Date
      2022
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      2021 Research-status Report

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2025-01-30  

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