2017 Fiscal Year Annual Research Report

Analysis of function and transcriptional mechanism of glycosyltransferase, which is associated with colon cancer, and development of novel drug screening system

Research Project

Project/Area Number	15K07924
Research Institution	Nagaoka University of Technology
Principal Investigator	佐藤武史長岡技術科学大学, 工学研究科, 准教授 (30291131)
Project Period (FY)	2015-04-01 – 2018-03-31
Keywords	癌 / 糖転移酵素 / 転写制御 / センサー細胞 / 薬剤スクリーニング
Outline of Annual Research Achievements	本研究では、大腸癌の悪性形質と関係する糖転移酵素β4GalT4に着目し、この酵素の機能と転写制御機構を解析した。さらに、この酵素遺伝子の発現をモニターするセンサー細胞を樹立して、大腸癌やその幹細胞に奏功する薬剤スクリーニングシステムを構築した。最終年度は構築した薬剤スクリーニングシステムの効率化を図る目的で、96-well plateを用いたハイスループット系の構築を行った。その結果、ハイスループット系をmithramycin Aで処理しても薬剤濃度依存的にプロモーター活性は低下し、昨年度に得られた結果をよく反映していた。β4GalT4遺伝子の発現を抑制する薬剤を探索するために、このハイスループット系を用いて化合物ライブラリーをスクリーニングした。その結果、40種類の化合物の中で1種類の化合物によってプロモーター活性が著しく低下したことから、この化合物はβ4GalT4遺伝子の発現を抑制することが考えられた。この化合物でヒト大腸癌細胞を処理すると細胞増殖能が著しく低下したことから、腫瘍形成能などの癌の悪性形質を抑制することが示唆された。次に、樹立したセンサー細胞が癌幹細胞に対する薬剤スクリーニングに応用できるかどうかを検討した。センサー細胞から、スフェア形成法により癌幹細胞を選別した。この細胞は癌幹細胞マーカー遺伝子を発現し、センサー細胞と同様に高いプロモーター活性を有していた。従って、センサー細胞が癌幹細胞に対する薬剤スクリーニングに応用できることが示された。本研究課題から、β4GalT4遺伝子の転写制御に着目した大腸癌に対する薬剤スクリーニングシステムの有用性を明らかにし、大腸癌幹細胞への応用が可能であることを示した。