エピゲノム修飾に基づく神経内分泌前立腺癌に対する新規治療戦略

• Project/Area Number: 23K19497
• Research Category: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: 0901:Oncology and related fields
• Research Institution: Chiba University
• Principal Investigator: 山田 康隆 千葉大学, 大学院医学研究院, 助教 (30814595)
• Project Period (FY): 2023-08-31 – 2025-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000); Fiscal Year 2024: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
• Keywords: 前立腺癌 / 神経内分泌分化 / DNAメチル化 / リキッドバイオプシー / 去勢抵抗性前立腺癌

Outline of Research at the Start

去勢抵抗性前立腺癌の約20%の症例においてARシグナルを迂回する経路が活性化される事により、神経内分泌前立腺癌に進展する。特に神経内分泌前立腺癌においては、その分子メカニズムが十分に解明されていない為、疾患予後は極めて不良である。本研究では、逐次治療を経てホルモン感受性癌から神経内分泌癌へ進行する過程において、DNAメチル化の亢進が重要なエピジェネティック修飾の一つである可能性に着目した。DNAメチル化阻害剤の治療標的としての可能性を検討するだけでなく、神経内分泌前立腺癌における特異的なDNAメチル化の標的分子を同定する事で、致死性前立腺癌に対する有用なバイオマーカーを探索出来ると考えている。

Outline of Annual Research Achievements

DNAメチル化はヒトにおける癌の発展・進行において重要な役割を果たすエピジェネティック修飾の一つである事がこれまでに明らかにされてきた。我々は、致死的な治療抵抗性前立腺癌である、去勢抵抗性前立腺癌(CRPC)及び神経内分泌前立腺癌(NEPC)において、DNMT遺伝子（DNMT1/3A/3B)の発現が有意に上昇している事に着目した。
結果として、NEPC細胞株を用いてDNMT1/3A遺伝子をノックアウトした所、in vitroにおいて細胞増殖能が有意に低下する事が明らかになった。さらに、in vivoにて検証した所、腫瘍の増殖・転移を明らかに抑制する事を見出した。また、神経内分泌分化を引き起こす過程においてDNAメチル化が関与するかどうかを検討した。神経内分泌マーカーの発現がDNMT遺伝子のノックアウトにより低下し、さらに過剰発現によるレスキュー実験によってそれらの発現が回復する事を見出した。次に、DNMT 阻害剤を用いてNEPCにおける抗腫瘍効果を検討した所、有意な腫瘍増殖抑制効果が認められた。また、RB1遺伝子の欠失が神経内分泌分化の重要な遺伝子変異である点に着目し、CRPC細胞株を用いてRB1欠失モデルを作成した。RB1欠失はコントロール細胞と比較し、DNMT遺伝子の発現上昇とDNMT阻害剤に対する感受性の増加を認めた。

Current Status of Research Progress

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

Reason

当初の計画通りに研究を遂行している。

Strategy for Future Research Activity

今後は、DNMT阻害剤との併用治療の標的遺伝子として、阻害剤投与後にメチル化レベルが低下し、さらに発現量の上昇を認める遺伝子を探索し、標的分子を同定する予定である。同定後はDNMT阻害剤との併用療法の抗腫瘍効果をin vitro 及び in vivo にて検討する。