2018 Fiscal Year Annual Research Report
犬移行上皮癌の発がん・進展全機構の解明と新規治療法の開発
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17J06806
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
吉竹 涼平 東京大学, 農学生命科学研究科, 特別研究員(DC1)
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2017-04-26 – 2020-03-31
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| Keywords | BRAF遺伝子変異 / 犬移行上皮癌 / COX2 / プロスタグランジン / MAPK経路 / ドライバー変異 / 薬剤抵抗性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度も前年度に引き続き、犬移行上皮癌(cTCC)におけるBRAF遺伝子変異の意義を①細胞の生存・増殖と②COX2/PGE2の過剰産生を介した炎症環境の構築という2つの観点から研究を実施した。
①に関しては、前年度にcTCCはBRAF阻害剤に対し初期耐性を示すことが示唆されたため、本年度はその獲得メカニズムの探索を行った。化合物ライブラリを用いた検討により、10種の薬剤でBRAF阻害剤との併用により相乗的な細胞生存率の低下を認めた。またそのうちの多くは、BRAFの属するMAPK経路の上流に位置する特定の分子を標的とする薬剤であった。よって、cTCCにおけるBRAF阻害剤に対する初期耐性の獲得には、今回明らかとなった分子を介したMAPK経路の再活性化やバイパス経路の活性化が重要であることが示唆された。
②に関しては、前年度の結果をより一般化するために、BRAF変異保有cTCC細胞株6株を用いて同様の評価を行った結果、COX2/PGE2を過剰発現していなかった細胞株を除いた5株において、COX2/PGE2発現が同様に抑制された。以上のことから、BRAF遺伝子変異によるMAPK経路の活性化はcTCCにおけるCOX2/PGE2の過剰発現に重要であることが示唆された。また、前年度の結果からcTCCにおけるCOX2/PGE2発現への関連が示唆されたp38/JNK経路についても、in vitroでの検討を行った。結果として、p38/JNKの阻害剤はそれぞれcTCC細胞株のPGE2産生を抑制したが、p38阻害剤はCOX2発現も抑制する一方で、JNK阻害剤はCOX2発現を亢進することが明らかになった。またMAPK経路の活性化には影響しなかったことから、p38/JNK経路はBRAF変異によるMAPK経路の活性化とは異なるメカニズムによりCOX2/PGE2発現を制御していることが示唆された。
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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
本年度は、これまでに引き続き犬移行上皮癌におけるBRAF遺伝子変異の生物学的意義について細胞株を用いて腫瘍生物学的な側面から研究を行った。
本年度は前年度から研究を行っているBRAF遺伝子変異とCOX2/PGE2の過剰発現との関連をより詳細に解析しただけでなく、薬剤スクリーニングから得られたデータを基に、犬移行上皮癌における炎症環境構築に関わるシグナル経路としてp38/JNK経路もまた重要である可能性を見出した。またこれらに並行して、BRAF変異保有犬移行上皮癌におけるBRAF阻害薬への初期耐性に関わる分子を、薬剤スクリーニングによって明らかにした。
以上のように、犬移行上皮癌におけるBRAF遺伝子変異がその病態進行において非常に重要な役割を果たすとともに、その周囲の分子と併せて活性を阻害することで新たな治療法の確立が可能であることを示唆するデータを得ており、研究はおおむね順調に進行していると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度明らかとなった初期耐性に関わる分子を標的としてBRAF阻害剤との併用療法を確立するため、今後はBRAF阻害剤とその分子の阻害剤の併用がcTCCの細胞生存・増殖に与える影響をin vitro、in vivoでの検討によりさらに詳細に評価する予定である。
炎症環境構築との関連に関しては、BRAF遺伝子変異を保有しない細胞株を用いて、BRAF遺伝子変異を導入した際の影響を評価する。また、BRAF遺伝子変異保有株の中にもCOX2/PGE2を過剰発現しない細胞株が存在したことから、BRAF遺伝子変異と共役してCOX2/PGE2発現を制御する分子があると考えられた。よって、今後はその分子やCOX2/PGE2の発現制御メカニズムを探索する。さらに、前年度のトランスクリプトーム解析の結果を参考に、BRAF遺伝子変異によるMAPK経路の活性化がCOX2/PGE2以外の炎症関連分子の発現に与える影響を評価する予定である。
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