Hippo-YAP経路を利用したBRCAness陽性がんの新規合成致死療法開発
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21K15526
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 50010:Tumor biology-related
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| Research Institution | Microbial Chemistry Research Foundation (2022)
The University of Tokyo (2021) |
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Principal Investigator |
大木 拓也 公益財団法人微生物化学研究会, 微生物化学研究所, 博士研究員 (40897021)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2025: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2024: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2023: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | YAP1 / PARP阻害剤 / BRCAness / 液-液相分離（LLPS） / 卵巣がん / 乳がん / 合成致死 |
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| Outline of Research at the Start |
BRCAness陽性がん細胞において一本鎖DNA損傷修復を担うPARPの機能阻害により細胞死が誘導されること（合成致死）が明らかにされ、PARP阻害剤がBRCAness陽性がんへの有用な治療薬としての使用・開発が行われている。一方、BRCAnessを示しながらもPARP阻害剤に対して治療抵抗性を示す予後不良がんの存在が、治療上の大きな問題となっている。本研究では、PARP阻害剤抵抗性のBRCAness陽性がん細胞において、どのような細胞内シグナルの変化が起きているかを解明する。さらに、同定したシグナルの制御により薬剤感受性が回復する可能性を研究することで、新規合成致死療法の基盤構築を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度の研究成果から申請者はPARP阻害剤耐性株においてYAP1が液-液相分離を示すことを明らかにし、この相分離を阻害することでPARP阻害剤の感受性が増強することを新たに見出している。
今年度はYAP1液-液相分離形成の分子機構ならびに、YAP1液-液相分離によるPARP阻害剤耐性化分子機構の解明を試みた。結果、YAP1液-液相分離の形成はYAP1のスプライシングバリエーションに依存することが明らかとなり、スプライシングバリアント依存的なYAP1エンハンサー複合体の形成がYAP1液滴形成に重要であることが明らかとなった。また、YAP1は液滴形成依存的にDNA二本鎖切断の修復を担う遺伝子の発現量を増加させることが明らかとなり、DNA二本鎖切断修復機構の活性化によりPARP阻害剤の耐性化が誘導されることが示された。
近年、細胞内環境におけるタンパク質の液-液相分離が細胞内での様々な反応の足場ならびに、タンパク質の機能調節に関わっていることが明らかとなっている。とりわけ、細胞核内における転写共役因子の液-液相分離は転写活性および、標的遺伝子群を変化させ（スーパーエンハンサーの形成などによる）がん微小環境形成に影響を与えることが報告されており、発がんやがんの悪性化、抗がん剤への耐性獲得との関わりが注目を集めている。したがって、発がんにおける重要な役者の1人であるがんタンパク質YAP1の液-液相分離形成が、がん化の1つの大きなトピックであるスプライシングバリエーションに関連すること、さらに、これらの現象がPRAP阻害剤に対する治療抵抗性の獲得機構と関係することは非常に興味深く重要な発見であると言える。本研究成果はHippo-YAP1シグナルを軸とした細胞機能制御の理解を深めると同時に、転写共役因子の液-液相分離を標的とした革新的な抗がん剤の開発につながると期待される。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
YAP1液-液相分離形成に必要なYAP1タンパク質の領域、ならびに、YAP1液滴形成の構成単位となり得るYAP1エンハンサー複合体の形成に必要な分子を明らかにした。また、PARP阻害剤の耐性獲得を誘導する分子機構の一端として、DNA二本鎖切断の修復機構であるMMEJ（Microhomology-mediated end joining）ならびに、SSA（Single strand annealing）を担う遺伝子の発現量がYAP1の液滴形成依存的に増加することを明らかにした。以上、得られた研究成果はPARP阻害剤に耐性を獲得した難治性の乳がん、ならびに、卵巣がんに対する新たな治療標的の発見につながる知見であることから現在までの進捗状況は妥当な評価と考える。
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| Strategy for Future Research Activity |
YAP1液-液相分離の形成がなぜDNA二本鎖切断の修復機構を担う遺伝子（標的遺伝子）の発現量を増加させるのかを明らかにする。核内における転写共役因子の液-液相分離はスーパーエンハンサーの形成により転写活性や標的とする遺伝子群を変化させることが推察されることから、YAP1液滴形成とスーパーエンハンサー形成との連関をChIPアッセイや3Cアッセイを用い検討していく。これにより標的遺伝子の遺伝子座におけるYAP1によるスーパーエンハンサー形成の有無を検討し、YAP1液-液相分離によるPARP阻害剤耐性獲得とスーパーエンハンサー形成との連関を明らかにしていく。また、YAP1液滴形成の起点となるYAP1のオルタナティブスプライシングを担う分子を明らかにするために、PARP阻害剤耐性獲得-卵巣がん細胞株とそのコントロール細胞株における網羅的オミクス解析を実施し、YAP1オルタナティブスプライシングを担うスプライシングファクターならびに関連するシグナル経路の同定を試みる。
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Report
(2 results)
Research Products
(4 results)
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[Journal Article] Helicobacter pylori CagA elicits BRCAness to induce genome instability that may underlie bacterial gastric carcinogenesis2021
Author(s)
S Imai, T Ooki, N Murata-Kamiya, D Komura, K Tahmina, W Wu, Atsushi Takahashi-Kanemitsu, C T Knight, A Kunita, N Suzuki, A Del Valle, M Tsuboi, M Hata, Y Hayakawa, N Ohnishi, K Ueda, M Fukayama, T Ushiku, S Ishikawa, M Hatakeyama
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Journal Title
Cell Host & Microbe
Volume: 29
Issue: 6
Pages: 1-18
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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