| Project/Area Number |
22K07210
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 50010:Tumor biology-related
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
芳野 聖子 名古屋大学, 医学系研究科, 助教 (40793617)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | eccDNA / CRISPRスクリーニング / がんゲノム / 統合解析 / スーパーエンハンサー / 薬剤感受性 |
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| Outline of Research at the Start |
近年、がん細胞には染色体外環状DNA（eccDNA）が広範に存在することが報告され、がんの増殖や不均一性との関連が示唆されている。重要なことに、eccDNAを介したがん遺伝子の増幅は、正常組織ではほとんど見られない。一方で、様々ながん種におけるeccDNAの構造の違いやがん細胞の生存・増殖への影響については、依然として不明な点が多く存在する。本研究では、eccDNAを様々ながん種で包括的に解析し、がん細胞における生物学的特性を解明することで、がん治療標的としての可能性を明らかにするとともに、がん特異的な治療薬の同定に繋げることを目的とする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年、がん細胞には染色体外環状DNA（eccDNA）が広範に存在することが報告され、がんの増殖や不均一性との関連が示唆されている。重要なことに、eccDNAを介したがん遺伝子の増幅は、正常組織ではほとんど見られない。一方で、様々ながん種におけるeccDNAの構造の違いやがん細胞の生存・増殖への影響については、依然として不明な点が多く存在する。本研究では、様々ながん種においてeccDNAを包括的に解析し、がん細胞における生物学的特性を解明することで、がんの治療標的となる可能性を示すと同時に、がん特異的な治療薬の同定を目指している。これまでに、全ゲノムシーケンス（WGS）によるeccDNAの解析とCRISPRライブラリを用いたがん遺伝子スクリーニングの統合により、eccDNAを有するがん細胞において生存に必須な遺伝子候補を同定している。令和5年度では、昨年度に引き続き、eccDNA陽性がん細胞株における生存必須遺伝子のin vitroでの検証を実施した。新規生存必須遺伝子の抑制により、eccDNA陽性がん細胞株（4細胞）では増殖が抑制されるが、eccDNA陰性がん細胞株（5細胞）では増殖に変化が見られないことを確認した。また、eccDNAのFISH解析およびイメージングシステムにより、新規生存必須遺伝子の抑制が、eccDNAのコピー数に変動をもたらす可能性を見出した。さらに、遺伝子依存性スクリーニング・薬剤感受性の統合解析の結果、eccDNAハイコピー細胞株に有効な薬剤候補を同定した。
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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
検証するがん細胞株の数を拡張し、新規生存必須遺伝子の抑制により、eccDNA陽性がん細胞株の増殖が有意に抑制されることを確認できた。さらに、新規生存必須遺伝子の抑制により、eccDNAのハブが変動することを見出しており、本課題は概ね順調に進行している。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和6年度は、上記結果をさらに検証し、メカニズムの解析および治療標的としての検証を進めていく予定である。また、各がん細胞株におけるeccDNAの特徴、すなわち、増幅の程度、複数の染色体を巻き込んだeccDNAの有無、eccDNAに含まれるがん遺伝子やエンハンサーの組み合わせ、などを詳細に分類することにより、eccDNAの特徴ががんの種類やサブタイプと関係するかを明らかにし、がん種などに対応したeccDNAの不均一性と前述の遺伝子依存性・薬剤感受性との関係を明らかにする。
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