2019 Fiscal Year Research-status Report
高次エピゲノム制御を標的とした難治性口腔癌に対する新規治療戦略の開発
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18K09727
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
廣末 晃之 熊本大学, 病院, 助教 (00638182)
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2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 口腔癌 / エピゲノム / 治療抵抗性 / ヒストン修飾 / BRD4 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
今年度は昨年度行っていたChIP-seqの解析結果から、高転移能を有するOSCC細胞株においてヒストンH3の27番目リジンのアセチル化(H3K27Ac)が高集積する部位より、転移に関与する遺伝子領域への高集積状態を確認した。その中でMMP2遺伝子座に着目し、H3K27Acの高集積部位へBRD4が結合しているかをChIP法にて解析し、H3K27Acの高集積部位へのBRD4の結合を確認した。そこで、BRD4の阻害薬であるJQ-1を用いて、高転移能を有するOSCC細胞株にて細胞の増殖、遊走能、浸潤能への影響を確認した。JQ-1を作用させることでOSCC細胞株の増殖抑制、および遊走能、浸潤能を抑制することがわかった。
また、JQ-1を投与したOSCC細胞株よりmRNAを抽出し、定量的RT-PCRを行うと、MMP2遺伝子の発現が抑制されることが分かった。さらに、ChIP法にて、JQ-1投与下でのMMP遺伝子座のH3K27AcおよびBRD4の集積の変化を解析すると、JQ1投与下のOSCC細胞株ではMMP2遺伝子のプロモーター領域で、H3K27Acの集積状態には有意な変化を認めなかったが、BRD4の集積は低下することが分かった。
今後は抗癌剤耐性株および放射線耐性株についても網羅的なヒストン修飾の解析を実施し、抗癌剤および放射線耐性に関するヒストン修飾プロファイルを行い、OSCCの治療抵抗性に関与するエピゲノム異常の解明を進めたいと考えている。
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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
昨年度、今年度は治療抵抗性の口腔扁平上皮癌(OSCC) 細胞株におけるエピゲノムの異常の解析を行う予定としていたため、高転移能を有するOSCC細胞株の網羅的ヒストン修飾の解析および遺伝子発現解析を施行した。それらの結果より転移に関与するMMP2遺伝子を同定し、ChIP解析によりMMP2の遺伝子領域へのBRD4の集積状態の解析やBRD4の阻害薬であるJQ-1も用いた実験も遂行でき、研究計画に応じた実験の遂行ができたと思われる。
しかし、抗癌剤/放射線耐性に関与するエピゲノム異常の解析など、未実施の実験もあるため、今後さらに実験を重ね、口腔癌の治療抵抗性に関与するエピゲノム異常について解明し、高次エピゲノム制御を標的とした難治性口腔癌に対する新規治療戦略の開発を目指したいと考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後はOSCCの治療抵抗性に関連する遺伝子群の高次エピゲノムの解析およびOSCCにおけるエピゲノム・プロファイルとその臨床的意義の解析を中心に解析を進めていく予定である。ゲノムワイドな解析から得られた遺伝子のエピゲノム情報をもとに、臨床検体(OSCCの組織)を用いて治療抵抗性に関与する遺伝子群の発現状態やエピゲノム異常(DNAメチル化、ヒストン修飾、高次クロマチン構造)を捉え、各種臨床病理学的因子との関連、再発・ 転移および生存率との関連、化学放射線療法の治療効果との関連性の解析を行い、エピゲノムプロファイルとその臨床的意義を検討する。また、JQ-1投与にてOSCC細胞の増殖能、遊走能、浸潤能の抑制効果が確認できているため、マウスを用いた実験により、JQ-1投与にて腫瘍の増殖や転移が抑制できるかどうかの解析を行う予定である。
また、新たな治療法の創出を目指してエピゲノム治療薬を用いて、転移抑制や抗癌剤・ 放射線感受性におけるエピゲノム治療薬の効果を確認する。さらに、OSCCの治療に使用されている抗癌剤および分子標的薬、放射線治療との併用、さらに複数のエピゲノム治療薬の併用効果を確認し、新たなエピゲノム治療の実現を目指す。以上の検討により、本研究の目的であるOSCCの治療抵抗性に関与するエピゲノム異常を高次エピゲノムの観点から解明し、エピゲノムプロファイルに基づいた診断法とエピゲノム治療法を創出し、新たな治療戦略の開発を目指したいと考えている。
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| Causes of Carryover |
（理由）
細胞培養等に使用する消耗品やChIP解析に使用する抗体の納期が間に合わなかったため、次年度分へ繰り越した。
（使用計画）
細胞培養に使用する消耗品やChIP解析に使用する抗体を購入予定である。
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[Journal Article] Enhanced Expression of IGFBP-3 Reduces Radiosensitivity and Is Associated with Poor Prognosis in Oral Squamous Cell Carcinoma.2020
Author(s)
Sakata J, Hirosue A, Yoshida R, Matsuoka Y, Kawahara K, Arita H, Nakashima H, Yamamoto T, Nagata M, Kawaguchi S, Gohara S, Nagao Y, Yamana K, Toya R, Murakami R, Kuwahara Y, Fukumoto M, Nakayama H.
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Journal Title
Cancers
Volume: 12
Pages: 494
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] HMGA2 Contributes to Distant Metastasis and Poor Prognosis by Promoting Angiogenesis in Oral Squamous Cell Carcinoma.2019
Author(s)
Sakata J,Hirosue A,Yoshida R,Kawahara K,Matsuoka Y,Yamamoto T,Nakamoto M,Hirayama M,Takahashi N,Nakamura T,Arita H,Nakashima H,Nagata M,Hiraki A,Shinohara M,Nakayama H
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Journal Title
International journal of molecular sciences
Volume: 20
Pages: 2473
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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