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DNAメチル化を標的とした腎がんの新規分子標的治療の開発

Research Project

Project/Area Number 21J12321
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Review Section Basic Section 50010:Tumor biology-related
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

宮國 昂介  東京大学, 大学院医学系研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2021-04-28 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2022: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2021: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Keywords腎がん / DNAメチル化 / 薬剤感受性
Outline of Research at the Start

申請者のこれまでの研究から、腎がん細胞は腎微小環境との相互作用によりエピゲノムの変化を起こし、進展に重要な遺伝子の発現を制御していることが示唆されている。そこで、遺伝子発現を規定するエピゲノムを同定することで、新たな標的分子を見出す。予備検討では、DNAメチル化依存的にミトコンドリア電子伝達系構成因子の発現が変動することが腎がんの進展に重要であることが示唆されている。これらのDNAメチル化の亢進のメカニズムおよび、発現変動を受ける因子の機能解析を通して、エピゲノムを標的とした腎がんの新規治療法創出を目指す。

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、腎がん細胞高悪性株の解析を通し、DNAメチル化の亢進のメカニズム解析、発現変動が生じた遺伝子の解析を試み、腎がんの新規治療法創出を目指すことを目的とした。最終年度までの研究により、下記の3点のことが分かっている。1) 肺に転移する腎がん細胞高悪性株では、ミトコンドリア電子伝達系の構成因子の1つであるUQCRHの発現がDNAメチル化依存的に低下することが示唆された。2) ミトコンドリア電子伝達系構成因子UQCRHは、シトクロムc放出に関連する潜在的な腫瘍抑制因子としての役割を持つことが示唆された。3) DNAメチル化阻害剤は潜在的腫瘍抑制因子とされるUQCRHの発現を回復させることができる。さらに、UQCRHの発現回復によって、腎がんの既存薬であるmTOR阻害剤エベロリムスの薬剤感受性を上昇させることが示唆された。
そこで、腎がんの肺以外の主要な転移先の臓器である骨や脳に転移した腎がん細胞を用いて、肺転移と同様の遺伝子発現変動が観察されるか確かめることした。さらに、骨や脳への転移形成に重要な分子メカニズムを解明することとした。腎がん細胞親株をマウス左心室に移植し、骨もしくは脳に形成された転移性腫瘍から、それぞれ腎がん細胞骨転移株および脳転移株を樹立した。特に脳転移巣を形成した腎がん細胞におけるUQCRHの発現を調べた結果、親株と比較して脳転移株ではUQCRHの発現が低下していることが確認された。これよりUQCRHの発現低下は、肺転移のみならず、脳転移巣形成を生じやすくするなど、臓器特異的な転移のみならず、悪性度が亢進した腎がん細胞で一般的に確認されることが示唆された。さらに、遺伝子発現解析を行った結果、脳転移株では炎症反応に関連する因子の発現が活性化していることが分かった。これより、腎がん細胞脳転移株における特徴的な変化を捉えることができた。

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2022 2021

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] An in vivo orthotopic serial passaging model for a metastatic renal cancer study2022

    • Author(s)
      Jun Nishida, Kosuke Miyakuni, Kohei Miyazono, Shogo Ehata
    • Journal Title

      STAR Protocols

      Volume: 3 Issue: 2 Pages: 101306-101306

    • DOI

      10.1016/j.xpro.2022.101306

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Genome-wide analysis of DNA methylation identifies the apoptosis-related gene UQCRH as a tumor suppressor in renal cancer2022

    • Author(s)
      Kosuke Miyakuni, Jun Nishida, Daizo Koinuma, Genta Nagae, Hiroyuki Aburatani, Kohei Miyazono, Shogo Ehata
    • Journal Title

      Molecular Oncology

      Volume: 16 Issue: 3 Pages: 732-749

    • DOI

      10.1002/1878-0261.13040

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Heterogenous expression of endoglin marks advanced renal cancer with distinct tumor microenvironment fitness.2021

    • Author(s)
      Yusaku Momoi, Jun Nishida, Kosuke Miyakuni, Masafumi Kuroda, Shimpei I Kubota, Kohei Miyazono, Shogo Ehata
    • Journal Title

      Cancer science

      Volume: 112 Issue: 8 Pages: 3136-3149

    • DOI

      10.1111/cas.15007

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Molecular mechanism of brain metastasis of advanced renal cancer2022

    • Author(s)
      宮國 昂介、西田 純、荻窪 一貴、鯉沼 代造、江幡 正悟、宮園 浩平
    • Organizer
      第81回日本癌学会学術総会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Molecular mechanism of DNA methylation-mediated apoptosis resistance in renal cancer cells2021

    • Author(s)
      宮國昂介、西田純、鯉沼代造、江幡正悟、宮園浩平
    • Organizer
      第80回日本癌学会学術総会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 腎同所性移植モデルを用いた腎癌のメカニズム解析2021

    • Author(s)
      宮國昂介
    • Organizer
      東京大学院医学系研究科病因・病理学専攻 若手講演会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] DNA methylation enhances apoptosis resistance of renal cancer cells2021

    • Author(s)
      Kosuke Miyakuni, Jun Nishida, Shogo Ehata, Kohei Miyazono
    • Organizer
      American Association for Cancer Research Annual Meeting 2021
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Genome-wide analysis of DNA methylation identifies the apoptosis-related gene UQCRH in renal cancer2021

    • Author(s)
      Kosuke Miyakuni
    • Organizer
      Virtual TGFβ meeting
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

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Published: 2021-05-27   Modified: 2024-03-26  

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