扁平上皮特異的金属結合タンパク質を利用した口腔癌遺伝子治療に向けての基盤構築

• Project/Area Number: 23K09323
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 57060:Surgical dentistry-related
• Research Institution: Matsumoto Dental University
• Principal Investigator: 十川 紀夫 松本歯科大学, 総合歯科医学研究所, 教授 (30236153)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 十川 千春 広島工業大学, 生命学部, 教授 (10253022) ; 宮崎 育子 岡山大学, 医歯薬学域, 講師 (40335633) ; 村上 聡 松本歯科大学, 歯学部, 教授 (70385219)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2026-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2025: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2023: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
• Keywords: メタロチオネイン / 口腔がん / アポトーシス / 亜鉛トランスポーター / 亜鉛

Outline of Research at the Start

扁平上皮組織に特異的な金属結合タンパク質，メタロチオネイン(MT)-4が発現することによる細胞内変化の解析に焦点を絞り，口腔扁平上皮癌細胞の増殖抑制に，MT-4がどのように関与しているのか，その機序を明らかにすることにより，MT-4発現制御による口腔癌遺伝子治療への応用基盤を構築する。

Outline of Annual Research Achievements

メタロチオネイン(MT)は，生体亜鉛濃度の維持や調節に重要な低分子量の金属結合タンパク質である。亜鉛の細胞内調節は癌の発症，増殖および転移に関与している可能性が示されており，その調節因子の１つであるMTも細胞増殖への関与が示唆されている。MTには４つのアイソフォーム(MT-1，MT-2，MT-3，MT-4)が報告されているが，多くの口腔癌の発生母組織である扁平上皮で特異的に発現するMT-4の生理機能についてはほとんど検討されておらず，その存在意義は未だ明確になっていない。
これまでの検討により，ヒト歯肉由来Ca9-22の細胞でMT-4は細胞増殖を抑制し，これがMT-4による亜鉛トランスポーター(ZIP6，ZIP9，ZnT5)の発現抑制を介する可能性を示した。
MT-4による亜鉛トランスポーター制御機構は未だ不明であるが，MT-4は癌抑制遺伝子であるp53により発現誘導され，これの下流に位置する可能性があることから，2023年度はMT-4遺伝子導入によるアポトーシス誘導を2次元培養にて検討した。また，細胞増殖時の次元の異なりにおけるMT-4遺伝子の発現変動に関する基礎的データを取得するため，2次元培養と3次元培養におけるMT-4遺伝子の発現を検討した。
その結果，MT-4を遺伝子導入してもアポトーシスは誘導されず，さらに，3次元培養では2次元培養と比較し，MT-4遺伝子発現が減少する傾向が認められた

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

3次元培養細胞におけるMT-4遺伝子導入の影響を検討する予定であったが，3次元構築した細胞塊への遺伝子導入効率の低下が懸念されたため，2次元培養においてアポトーシスアポトーシスとの関連を検討した。

Strategy for Future Research Activity

遺伝子導入効率を考慮し，まず，2次元細胞培養でのMT-4遺伝子発現による変動を確定する。また，MT-4下流遺伝子群の次世代シーケンサー解析は，MT-4定常発現細胞を構築し，一過性遺伝子発現細胞と比較検討することにした。