エクソソーム含有核酸の測定による尿路上皮癌の新規体液診断の開発

• Project/Area Number: 22K09452
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 56030:Urology-related
• Research Institution: Kagoshima University
• Principal Investigator: 吉野 裕史 鹿児島大学, 医歯学域医学系, 講師 (90642611)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 榎田 英樹 鹿児島大学, 医歯学域医学系, 教授 (80347103)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
• Keywords: 尿路上皮癌 / エクソソーム

Outline of Research at the Start

本研究では、エクソソーム含有核酸の測定による尿路上皮癌の新規体液診断の開発が目的である。腫瘍マーカーとなる候補核酸を探索し臨床検体で評価する一方、候補核酸の癌促進的作用についても探求を行い、更に候補核酸が制御するシグナルが治療標的となるか探索する予定である。研究は大きく分けて以下の 3段階のステップを経て行う予定である。
① 臨床検体を用いた候補核酸の絞り込みと臨床病理学的事項との関連性の解析
② 候補核酸の腫瘍マーカーとしての前向き検討
③ 候補核酸の癌遺伝子的作用についての機能解析と治療標的の可能性探索

Outline of Annual Research Achievements

現在、臨床的に感度・特異度ともに有用な尿路上皮癌（腎盂尿管癌および膀胱癌）の腫瘍マーカーは無く、患者は放射線被曝を伴うCT検査や侵襲の大きな尿管鏡検査や膀胱鏡検査が一般的に行われている。更に画像検査や内視鏡検査で腫瘍の存在を確認するにはある程度腫瘍が大きくならないと判断できないのが現状である。一方、最近になり細胞外小胞の一つであるエクソソームが細胞間コミュニケーションの担い手として注目されている。エクソソームの中には messenger RNA（mRNA）や microRNA（miRNA）といった核酸やタンパク質などが含まれ、癌においてはその分泌が増加し癌微小環境を構築することが明らかになりつつある。そこで本研究では、エクソソーム含有核酸を用いて尿路上皮癌に対する腫瘍マーカーとなる核酸を検出することを本研究の目的とした。
本年度の成果としては尿路上皮癌においてLncRNAの一つであるBC200に注目し、血清エクソソーム中のRNAが健常者と比べて尿路上皮癌において発現が亢進していることを確認した。更にそのLncRNAをノックダウンするとin vitro並びにin vivoにおいても抗腫瘍効果が示された。そして、術前後の検体で発現を見てみると術後は発現が低下していることが分かった。以上の結果をまとめ、現在、論文投稿中である。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

研究内容をまとめ論文投稿するに至ったため。

Strategy for Future Research Activity

上記の術前後の検体を用いた解析はサンプル数が少ないため、今後はサンプル数を増やして解析を行う予定である。また、術前後のサンプルを用いて次世代シークエンス解析も行う予定である。

Research Products

• [Journal Article] Characterization and treatment of gemcitabine‐ and cisplatin‐resistant bladder cancer cells with a pan‐RAS inhibitor (2023)
  • Author(s): Yoshino Hirofumi、Yokoyama Seiya、Tamai Motoki、Okamura Shunsuke、Iizasa Sayaka、Sakaguchi Takashi、Osako Yoichi、Inoguchi Satoru、Matsushita Ryosuke、Yamada Yasutoshi、Nakagawa Masayuki、Tatarano Shuichi、Tanimoto Akihide、Enokida Hideki
  • Journal Title: FEBS Open Bio Volume: 13 Issue: 6 Pages: 1056-1066
  • DOI: 10.1002/2211-5463.13616
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Potential therapeutic target secretogranin II might cooperate with hypoxia‐inducible factor 1α in sunitinib‐resistant renal cell carcinoma (2023)
  • Author(s): Fukumoto Wataru、Yoshino Hirofumi、Horike Shin‐Ichi、Kawakami Issei、Tamai Motoki、Arima Junya、Kawahara Ichiro、Mitsuke Akihiko、Sakaguchi Takashi、Inoguchi Satoru、Meguro‐Horike Makiko、Tatarano Shuichi、Enokida Hideki
  • Journal Title: Cancer Science Volume: 114 Issue: 10 Pages: 3946-3956
  • DOI: 10.1111/cas.15914
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Exosomal microRNA-1 and MYO15A as a target for therapy and diagnosis in renal cell carcinoma (2022)
  • Author(s): Yoshino Hirofumi、Tatarano Shuichi、Tamai Motoki、Tsuruda Masafumi、Iizasa Sayaka、Arima Junya、Kawakami Issei、Fukumoto Wataru、Kawahara Ichiro、Li Gang、Sakaguchi Takashi、Inoguchi Satoru、Yamada Yasutoshi、Enokida Hideki
  • Journal Title: Biochemical and Biophysical Research Communications Volume: 630 Pages: 71-76
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2022.09.056
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] microRNA-99a-5p induces cellular senescence in gemcitabine-resistant bladder cancer by targeting SMARCD1. (2022)
  • Author(s): Motoki Tamai, Shuichi Tatarano, Shunsuke Okamura, Wataru Fukumoto, Issei Kawakami, Yoichi Osako, Takashi Sakaguchi, Satoshi Sugita, Masaya Yonemori, Yasutoshi Yamada, Masayuki Nakagawa, Hideki Enokida, Hirofumi Yoshino.
  • Journal Title: Molecular Oncology Volume: 16 Issue: 6 Pages: 1329-1346
  • DOI: 10.1002/1878-0261.13192
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Targeting of the glutamine transporter SLC1A5 induces cellular senescence in clear cell renal cell carcinoma (2022)
  • Author(s): Issei Kawakami, Hirofumi Yoshino, Wataru Fukumoto, Motoki Tamai, Shunsuke Okamura, Yoichi Osako, Takashi Sakaguchi, Satoru Inoguchi, Ryosuke Matsushita, Yasutoshi Yamada, Shuichi Tatarano, Masayuki Nakagawa, Hideki Enokida.
  • Journal Title: Biochemical and Biophysical Research Communications Volume: - Pages: 99-106
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2022.04.068
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] BCYRN1 can be a target for diagnosis and therapy in renal cell carcinoma. (2023)
  • Author(s): Yoshino H, Arima J, Fukumoto W, Kawahara I, Tatarano S, Enokida H
  • Organizer: American Urological Association Annual Meeting (AUA2023), Chicago, USA, 2023.4.28.
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Exosomal lncRNA BCYRN1 as a target for diagnosis and therapy in renal cell carcinoma (2023)
  • Author(s): Hirofumi Yoshino, Junya Arima, Wataru Fukumoto, Ichiro Kawahara, Shuichi Tatarano, Hideki Enokida
  • Organizer: European Association or Urology 2023
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Exosomal antitumor microRNA-1 as a therapeutic target and a tumor marker in renal cell carcinoma (2022)
  • Author(s): Hirofumi Yoshino, Motoki Tamai, Issei Kawakami, Shuichi Tatarano, Hideki Enokida
  • Organizer: European Association or Urology 2022
  • Int'l Joint Research