2018 Fiscal Year Research-status Report
癌特異的代謝を介し増悪化に寄与するGPCR OR7C1の作用機序解明と治療応用
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18K07060
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
武井 則雄 北海道大学, 医学研究院, 助教 (50523461)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
太田 明伸 愛知医科大学, 医学部, 講師 (30438048)
桜井 敬之 信州大学, 学術研究院医学系, 准教授 (80317825)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | OR7C1 / Warburg effect / GCPR / olfactory receptor / CRISPR/Cas9 / cancer |
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| Outline of Annual Research Achievements |
OR7C1はG protein coupled receptor (GPCR) familyに属し、これまでに癌幹細胞に発現する分子としての報告がなされており、癌病態においてもがん患者検体のOR7C1発現と予後に相関がみられることなど、癌増悪化に寄与している可能性も示唆されている。しかしOR7C1は機能は未知の「オーファン受容体」であり、癌病態におけるその機能も明らかにされていない。
これまでに、申請者らは癌の生物学におけるOR7C1の機能を明らかにすることを目的として、遺伝子改変技術を用いたOR7C1遺伝子欠損癌細胞株を樹立し、その表現型解析を行うことでOR7C1の機能解明を試みており、その過程で、OR7C1 KO細胞株では、特定の栄養素非存在下においてOR7C1遺伝子発現が亢進し、遺伝子を欠損させることで、腫瘍形成能・転移能が抑制されることが示されており、OR7C1は癌におけるエネルギー代謝に重要な役割を担っていることが推察されている。
このため、OR7C1は新たな分子標的とした臨床への応用につながることが期待できる。
本研究では、OR7C1遺伝子がエネルギー代謝を通じて癌増殖に寄与するメカニズムを明らかにする事を目的として、OR7C1 WTおよびKO癌細胞株を用いた比較機能解析を行うと共に、KOマウスを作成し、正常の個体発生におけるOR7C1分子の生物学的意義も明らかにする事で、癌病態と周辺の微小環境におけるOR7C1発現の癌病態への作用機序を明らかにし、OR7C1を標的とした新規治療・診断法開発の可能性を検証することで臨床応用につながる知見を得る。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
今年度は、OR7C1WTとKOの癌細胞株を用いて、主要なエネルギー代謝経路である、糖代謝および、TCA回路を含めたグルタミン代謝経路を標的として、種々の培養条件下でのin vitroでの増殖能を比較解析した。その過程で、差の認められた培地環境下での、代謝経路に重要な酵素群のmRNAおよびPritein levelでの発現比較解析を中心に行った。
しかし、別に計画していたOR7C1のマウスhomologであるolfr1357をKOしたマウスを作成に関しては、今年度中に作成を開始し、次年度の表現型解析および抗体解析につなげる予定であったが、作成の為のベクター作成に留まり、KOマウス作成に至らなかった。これに関しては次年度早々に作成し、研究を進める予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度は、前年度の結果でOR7C1 WTとKO癌細胞株で増殖能に差の認められた培地環境下での前年度に解析した主要代謝酵素群のmRNA発現の解析に加え、アレイ解析による網羅的な遺伝子発現比較も行う。それに加えて、上記の条件下での主要なエネルギー代謝量の測定を行う。また、優先的に、OR7C1ホモログ分子のKOマウス作成も中心課題として計画しており、KOマウスを早期に作成し、個体発生におけるOR7C1欠損による表現型の解析を行いつつ、OR7C1に関しては解析に使用可能な有用抗体が存在しないことから、OR7C1ホモログintactなKOマウスを宿主とした特異的かつ種々の用途に使用可能な抗体作成も念頭に研究を進める予定である。
また、既に得られているKO細胞株を用いた表現型解析の結果の精度を高めるために、他の癌細胞株などを用いてKO細胞を樹立し、WT細胞株との比較解析を行う、あるいは、過剰発現ないしはKO細胞株に外因性OR7C1を発現させることによるrescue実験、およびsiRNAやshRNAなどの別の手法を用いた抑制実験系を用いて検証する事で結果の再現性、信頼性を高めると共に、治療標的分子としての可能性の検証も行う予定である。
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