| Project/Area Number |
22K16795
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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 56030:Urology-related
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| Research Institution | Juntendo University |
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Principal Investigator |
長屋 直哉 順天堂大学, 医学部, 准教授 (10795024)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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 | PSMA / 前立腺癌 / 標的タンパク質分解誘導薬(PROTAC) / 転移性去勢抵抗性前立腺癌 |
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| Outline of Research at the Start |
転移性去勢抵抗性前立腺癌の患者は、抗アンドロゲン薬や化学療法を受けるが予後不良が課題であり、新しい治療法が求められている。申請者らは、去勢抵抗性前立腺癌患者の血中循環腫瘍細胞にPSMA(Prostate Specific Membrane Antigen)が発現していると抗アンドロゲン薬や化学療法を行っても特に予後が悪い傾向を見出した。そこで本研究では、PSMAを標的タンパク質分解誘導薬(PROTAC)で分解する系を用い、抗アンドロゲン薬に対して治療抵抗性をもつ前立腺癌細胞における増殖・浸潤・遊走能へのPSMAの関与を明らかにし、転移性去勢抵抗性前立腺癌の新規治療法開発の基盤を構築する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、前立腺特異的膜抗原（PSMA）の発現が前立腺癌細胞の生物学的挙動や治療抵抗性に与える影響を明らかにすることを目的として実験を進めてきた。アンドロゲン非依存性前立腺癌細胞株であるPC-3およびDU145ではPSMA mRNAの発現は認められなかったのに対し、アンドロゲン依存性細胞株であるLNCaPおよびC4-2ではPSMA mRNAの発現が確認され、特にLNCaPでは有意に高い発現が認められた。また、DHT刺激によりLNCaP細胞においてPSA mRNAの発現が上昇し、PSMA mRNAの発現が低下することが示された。これにより、PSMAの発現はアンドロゲン依存的に制御されている可能性が再確認された。さらに、LNCaPおよびC4-2においてPSMAに対するsiRNAノックダウン実験を実施し、qPCRにて約80％の効率的なノックダウンが確認された。Western blotによるタンパク質レベルでの評価は未実施である。細胞増殖曲線の解析では、LNCaPではsiPSMA処理群で増殖抑制の傾向が認められたが、有意差は得られなかった。一方、C4-2においてはPSMAノックダウンにより有意な増殖抑制が観察された。これらの結果から、PSMAがアンドロゲン依存性前立腺癌細胞の増殖に機能的に関与している可能性が示唆された。これらの知見は、PSMAが単なる分子マーカーではなく、前立腺癌の悪性化や治療抵抗性に寄与する因子である可能性を示しており、PSMAを標的とした新規治療戦略の開発に向けた基盤的知見を提供するものである。
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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
本研究では、PSMAの発現と前立腺癌の進展や治療抵抗性との関係を明らかにすることを目的として、CTC解析および細胞株を用いた分子生物学的解析を計画的に実施してきた。現在までのところ、研究はおおむね当初のスケジュールに沿って順調に進展している。
CTCに関する解析では、初年度に収集した前立腺癌患者検体においてPSMA発現を経時的に評価し、治療歴や予後との関係性について一定の知見を得た。CTC陽性例では、アンドロゲン受容体標的薬使用歴との関連や、生存期間との相関が示唆され、今後のさらなる解析に向けたデータ基盤が構築された。
一方、細胞株を用いた解析においては、アンドロゲン依存性（LNCaP、C4-2）および非依存性（PC-3、DU145）細胞株を用いてPSMAの発現をqPCRで評価し、アンドロゲン依存性株における発現を確認した。加えて、DHT刺激による発現変動、siRNAによるノックダウン実験、増殖曲線解析といった一連の実験を計画通り進行中である。
現時点ではWestern blotなど一部のタンパクレベル解析やシグナル経路評価が未了であるが、技術的な準備は進行中であり、今後の実験計画への支障はない見込みである。以上より、研究計画は大きな遅延なく着実に進行しており、当初設定した研究目標の達成に向けて順調に進んでいると判断している。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、PSMAのノックダウンが前立腺癌細胞における増殖・遊走・浸潤能、ならびに細胞内シグナル経路に及ぼす影響を多角的に解析していく予定である。まず、Western blotを用いて、mRNAレベルで確認されたノックダウンがタンパク質レベルにも反映されているかを検証し、PSAなどの関連分子の発現変化についても調べる。細胞の浸潤・遊走能についてはBoyden chamber アッセイを用いて解析し、PSMAの腫瘍悪性化への関与を明確にする。また、アンドロゲン環境との関連性についても、DHT刺激下での遺伝子発現変動や細胞機能の変化を検証し、PSMAのアンドロゲン依存的な制御機構をより詳細に明らかにする。さらに、PSMA発現の制御を通じて、その機能的役割をより精緻に解析する。加えて、これまでに実施した循環腫瘍細胞（CTC）を用いたPSMA発現解析において、アンドロゲン受容体標的治療や化学療法との関係が示唆されたことを踏まえ、引き続きCTCにおけるPSMA発現と治療反応性、予後との関連性を追跡し、臨床検体での分子マーカーとしての有用性を検証する。細胞株を用いた基礎研究と並行して、CTC解析による臨床的意義の裏付けを進めることで、PSMAを標的とした新たな治療戦略の実装可能性を高めることが期待される。得られた成果は国内外の学会発表および論文として発信し、今後の臨床応用を見据えた研究へと発展させていく。
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