| Project/Area Number |
22K09272
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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 56010:Neurosurgery-related
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| Research Institution | Chiba Cancer Center (Research Institute) |
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Principal Investigator |
井内 俊彦 千葉県がんセンター(研究所), 医療局, 医療局長 (80370881)
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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 |
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
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: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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| Keywords | glioblastoma / chemo-radiation / methylation / chemo-radiation therapy / NF-kB / microglia / M2 macrophage / STAT3 / 神経膠芽腫 / 治療抵抗性 / エピジェネティクス / 遺伝子発現 |
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| Outline of Research at the Start |
放射線化学療法前後のペアサンプルが得られている神経膠芽腫例を対象に、治療抵抗性に関与するエピジェネティックな遺伝子変化を解析する。特に遺伝子修復ならびに腫瘍幹細胞の間葉系分化誘導に注目し、これらに関与する分子の発現ならびにエピジェネティックな変化を元にした治療抵抗性予測する診断システムを構築する。さらに培養 spheroid を用いて治療に伴う抵抗性に関わる分子変化を抑制しうる候補既存薬剤を抽出する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまで蛋白の発現から、放射線治療によるNFkBを介したM2マクロファージの誘導がproneural から mesenchymalに組織を変化されていること、その過程において、免疫系の賦活とJAK/STST3やSEPRINEなどが重要な役割を担うことを RNAseq による解析から推測し、免疫染色でそれを確認してきた。
2023年度は、放射線治療による epigenetic な変化が、これまで解明してきた治療による微小環境変化に影響しているのか、もし影響しているのであればどの様な役割をになっているのかを、メチル化アレイを用いて解析した。４症例の放射線治療前後のサンプルを用いて、メチル化アレイを施行した。
治療前に比較してメチル化が変化していた部位は intergenic がどの症例でも多かったが、それを除くと、transcription start site (TSS)から1500塩基、exon、TSSから 200塩基、5'UTR、1st.exon の順番に多かった。これは、hypermethylated になっていた部位も、hypomethylated になっていた部位も同様だったが、hypermethylation を認めた CpG の方が多かった。一方、enrichment解析では、GO解析では、biological process に関与する遺伝子群が、cellular component に関与する遺伝子群よりも数も多く差も強く、molecular function に関与する遺伝子群は、これらが最小だった。また、KYCGを用いて機能アノテーション解析を行うと、AB component B2, B3 が75%の症例で認め、放射線治療により従来転写されていなかった遺伝子群が転写されるように誘導されている可能性が、また、HOXB3を同様に75%の症例で認めたことから、放射線治療によるWNTシグナル活性への影響が推測された。
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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
これまでの RNA発現、蛋白発現評価に加えて、2023年度は放射線治療による epigenetic な変化をメチル化アレイで網羅的に解析することできた。費用の問題からメチル化アレイを行えた症例は8サンプル（４症例セット）のみであったが、メチル化の変化の傾向は似通っており、一定の傾向を確認することができた。放射線治療による共通したメチル化の変化がどの様な意味を持つのかを検証することで、放射線治療による腫瘍微小環境の変化の推測を可能にした。
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| Strategy for Future Research Activity |
放射線治療により hypermethylated となった、または hypomethylated になっt遺伝子群が、その後の腫瘍環境にどのような変化をもたらした可能性があるのかを慎重に検証していく。AB component B群や、HOX3Bに加えて、SOX10など上皮系文化に関わる遺伝子にもメチル化の変化を認めており、これらの epinenetic な変化が、実際のタンパク発現にどの様な影響をもたらしたか、これまで蓄積した RNAseq のデータと照らし合わせ、解釈していく。
ただ、メチル化アレイで想定していた以上にメチル化変化が認められたことから、2023年度にはその一部しか十分な解析が行えなかった。2024年度は引き続きそのデータの解析を進め、上記３遺伝子群以外の変化を明らかにする。
これらの遺伝子群の中で、放射線治療耐性への関与が疑われる遺伝子群が明らかになれば、既存の腫瘍組織を用いて免疫染色や methylation specific PCR を用いることで、症例数を増やして解析を行い、実際に臨床像との対比を行うことで、放射線治療耐性克服に向けた治療ターゲットを明らかにしていく。
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