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Functional assay to estimate the significance of variants in CDKN2A gene detected in cancer genome testing

Research Project

Project/Area Number 21K07248
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 50020:Tumor diagnostics and therapeutics-related
Research InstitutionTohoku Medical and Pharmaceutical University

Principal Investigator

下平 秀樹  東北医科薬科大学, 医学部, 教授 (70373214)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
KeywordsCDKN2A / バリアント / CDK4/6阻害薬 / がんゲノム医療 / p16
Outline of Research at the Start

がん抑制遺伝子であるCDKN2Aの機能評価法を確立し、がんゲノム医療に有用な情報を提供することを目的とする。CDKN2A遺伝子はCDK4/6阻害因子であるp16INK4をコードし、その生殖細胞系列の病的バリアントにより悪性黒色腫、膵癌などの発症リスクが上昇する。これまでに300種類以上のミスセンスバリアントの報告があり、その多くは臨床的意義不明とされている。また近年、ホルモン受容体陽性乳癌に対してCDK4/6阻害薬が使用されているが、現在のところ明らかなバイオマーカーが確立していない。最も有力なバイオマーカーの1つであるCDKN2Aの機能評価法を確立し、バイオマーカーとしての意義を検証する。

Outline of Annual Research Achievements

本研究はCDKN2A遺伝子バリアントを乳癌細胞株に発現し機能評価系を構築することと、発現したCDKN2A遺伝子バリアントの機能レベルとCDK4/6阻害薬への反応の相関性を検討し、CDKN2A遺伝子の機能評価がCDK4/6阻害薬のバイオマーカーとなり得るかを検討することにある。今後は、培養細胞株の機能評価系構築が課題である。まず、CDKN2A遺伝子の機能解析のためには、CDKN2Aの機能が欠損をしており、RB1遺伝子に病的バリアントがなく、ホルモン感受性乳癌細胞株細胞株が望ましい。ホルモン受容体陽性乳がん細胞株のうち、MCF7はCDKN2A遺伝子が欠失し、MDA-MB-134, MDA-MB-361, T47D細胞ではCDKN2A遺伝子がエピジェネティックに不活化され、いずれもRB1遺伝子は正常である。しかし、CDK4/6阻害薬のalpelisibはMCF7細胞よりもT47D細胞において、より感受性が高いことが知られているため、T47D細胞を優先して使用することとした。CDKN2Aを正常に発現しなおかつRB1遺伝子が正常なコントロール細胞として、MDA-MB-157があげられるが、ホルモン受容体が陰性であり、CDK2A遺伝子の発現を確認する上での陽性コントロールとしては使用可能であるが、CDK4/6阻害薬の感受性を検討する段階でのコントロールには不向きかもしれない。そこで、T47D細胞、MCF7細胞、MDA-MB-157細胞をATCCより購入した。これらの細胞にCDKN2A遺伝子をリポフェクションにより導入し、CDKN2Aタンパクの発現およびRBタンパクのリン酸化レベルをウェスタンブロッティングにより解析中である。また、パルボシクリブを試薬として購入し、細胞株に投与し、MTTアッセイを行う準備を進めている。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

研究はやや遅れ気味である。当研究室は病院業務を兼任する臨床系の教室であるがスタッフが3名しかおらず、診療や臨床実習などの教育を行うとかなり時間を取られるため、研究の時間が十分とれないのが問題である。2024年6月に第30回日本遺伝性腫瘍学会を会長として、開催することが決まっており、それらの準備に時間を取られていることも挙げられる。新規の入局者や大学院生の加入がなく、研究の底上げができないことも深刻な問題である。研究方針の変更も含めて検討する必要がある。

Strategy for Future Research Activity

CDKN2A遺伝子のバリアントを多数作成する計画はであったが、バリアントの種類は厳選する必要が生じている。臨床の現場で必要とされている情報は何であるかを考えながら、本当に役に立つ結果を蓄積するように心がける。また、CDKN2Aの簡便な機能評価系を構築する方針であったが、確実なRBタンパクのリン酸化レベルの評価に限定して、着実に進めることを優先する必要がある。できるだけ、1回の実験で多数の標本を扱い、時間短縮、労力の節約を考え、効率的に進めることにより、遅れを取り戻す予定である。

Report

(3 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (20 results)

All 2023 2022 2021 Other

All Journal Article (8 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 5 results) Presentation (6 results) (of which Invited: 4 results) Book (5 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Clinical questions and good practice statements of clinical practice guidelines for management of kidney injury during anticancer drug therapy 20222023

    • Author(s)
      Yanagita Motoko、Muto Satoru、Nishiyama Hiroyuki、et al.
    • Journal Title

      Clinical and Experimental Nephrology

      Volume: 28 Issue: 2 Pages: 85-122

    • DOI

      10.1007/s10157-023-02415-0

    • Related Report
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    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Chapter 3: Management of kidney injury caused by cancer drug therapy, from clinical practice guidelines for the management of kidney injury during anticancer drug therapy 20222023

    • Author(s)
      Ando Yuichi、Nishiyama Hiroyuki、Shimodaira Hideki、et al.
    • Journal Title

      International Journal of Clinical Oncology

      Volume: 28 Issue: 10 Pages: 1315-1332

    • DOI

      10.1007/s10147-023-02382-2

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    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Phase II study of biweekly cetuximab plus mFOLFOX6 or mFOLFIRI as second-line treatment for metastatic colorectal cancer and exploratory analysis of associations between DNA methylation status and the efficacy of the anti-EGFR antibody: T-CORE12012023

    • Author(s)
      Takahashi Shin、Ouchi Kota、Sakamoto Yasuhiro、et al.
    • Journal Title

      Journal of Gastrointestinal Oncology

      Volume: 14 Issue: 2 Pages: 676-691

    • DOI

      10.21037/jgo-22-862

    • Related Report
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  • [Journal Article] 抗がん薬による腎障害:病態と対策2022

    • Author(s)
      下平秀樹
    • Journal Title

      腎と透析

      Volume: 92 Pages: 599-603

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    • Author(s)
      Yoshioka T, Takahashi M, Sakamoto Y, Okita A, Fukui T, Murakawa Y, Shindo Y, Imai H, Ohori H, Shirota H, Chiba N, Sasahara YI, Nomura T, Fukushima N, Yamaguchi T, Shimodaira H, Ishioka C.
    • Journal Title

      Anticancer Res.

      Volume: 126 Issue: 4 Pages: 2009-20015

    • DOI

      10.21873/anticanres.15680

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  • [Journal Article] Japanese Society for Cancer of the Colon and Rectum (JSCCR) guidelines 2020 for the Clinical Practice of Hereditary Colorectal Cancer2021

    • Author(s)
      Tomita Naohiroら著者23名. Kazuo Tamura 18番目の著者
    • Journal Title

      International Journal of Clinical Oncology

      Volume: 26 Issue: 8 Pages: 1353

    • DOI

      10.1007/s10147-021-01881-4

    • URL

      https://localhost/en/publications/2c172e2d-7504-4b59-84b2-91263841dd3f

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    • Author(s)
      Takahashi M, Sakamoto Y, Otsuka K, Kanbe M, Ohori H, Shindo Y, Honda H, Saijo K, Ouchi K, Murakawa Y, Takahashi H, Kawai S, Tanaka Y, Yamaguchi T, Shimodaira H, Yoshioka T, Ishioka C.
    • Journal Title

      Tohoku J Exp Med.

      Volume: 254 Issue: 1 Pages: 49-55

    • DOI

      10.1620/tjem.254.49

    • NAID

      130008045451

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    • Author(s)
      2.Takahashi M,Sakamoto Y,Ohori H,Tsuji Y,Kuroki M,Kato S,Otsuka K,Komine K,Takahashi M,Takahashi S,Shirota H,Ouchi K,Takahashi Y,Imai H,Shibata H,Yoshioka T,Tanaka M,Yamaguchi H,Yamaguchi T,Shimodaira H,Ishioka C.
    • Journal Title

      Cancer Chemotherapy and Pharmacology

      Volume: 88 Issue: 3 Pages: 393-402

    • DOI

      10.1007/s00280-021-04277-3

    • NAID

      120007169385

    • Related Report
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    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] コンパニオン診断にて検出されたBRCA1病的バリアントの家系員検査を実施した2家系2023

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      下平秀樹、工藤千枝子、安田勝洋
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      東北家族性腫瘍研究会
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      下平秀樹
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    • Organizer
      第28回日本遺伝性腫瘍学会
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      一般社団法人 日本遺伝性腫瘍学会
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    • Publisher
      へるす出版
    • ISBN
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      メディカルドウ
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      日本臨床腫瘍学会, (分担執筆)下平秀樹
    • Total Pages
      792
    • Publisher
      南江堂
    • ISBN
      9784524227396
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    • Author(s)
      滝口裕一、礒部 威、津端由佳里 (分担執筆)下平秀樹
    • Total Pages
      248
    • Publisher
      南江堂
    • ISBN
      9784524228218
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  • [Remarks] 東北医科薬科大学医学部 腫瘍内科学

    • URL

      https://www.tohoku-mpu.ac.jp/medicine/lab/oncology/

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URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2024-12-25  

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