Novel therapeutic strategy for sarcomas by targeting PPRX1 positive cancer stem-like cells

2018 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K15212
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 山田 大祐 岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 助教 (50733680)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 骨肉腫 / PRRX1 / がん遺伝子

Outline of Annual Research Achievements

本年度は①ヒト肉腫組織におけるPRRX1の発現の確認並びに②肉腫由来細胞株におけるPRRX1の機能解析に焦点をおいて研究を行った。データベース検索によって、肉腫では正常組織並びに他の腫瘍よりもPRRX1の発現量が低いことが判明した。また、岡山大学・整形外科教室との共同研究において、ヒト由肉腫標本(骨肉腫、未分化多形肉腫等)を用いて、PRRX1の免疫染色を行った結果、全ての症例においてPRRX1の発現が確認された。また、PRRX1 の発現量と患者の生存率との相関関係をカプランマイヤー法を用いて解析した結果、PRRX1の発現量が高い患者は予後不良を示すことが判明した。さらに、ヒト由来骨肉腫細胞株(8株)におけるPRRX1の発現をウエスタンブロット法にて解析した結果、発現量に差は認められたものの、全ての細胞株においてPRRX1の発現が認められた。次に、PRRX1に対するshRNAを導入して増殖性への影響をWST-8アッセイにて解析した結果、PRRX1のノックダウンによって増殖性が低下することが判明した。ヒト由来未分化多形肉腫細胞株とマウス由来繊維芽肉腫細胞株においても、PRRX1のノックダウン実験を実施したが、ヒト由来骨肉腫細胞株同様に増殖性の低下が観察された。最後に、ヒト由来未分化多形肉腫細胞株におけるドキソルビシンへの感受性への変化を比較した結果、PRRX1のノックダウンによって抵抗性が生じることも明らかとなった。以上の結果から、骨肉腫において、PRRX1は悪性化促進因子として機能していること、そして薬剤抵抗性の制御に関与しているが判明した。

Current Status of Research Progress

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

Reason

岡山大学・整形外科教室との共同研究によって、ヒト骨肉腫組織においてPRRX1が発現していることが初めて明らかとなった。また、PRRX1の発現量と患者の予後に相関関係があることも判明した。このことは、PRRX1を標的とした創薬研究が、骨肉腫の新規治療法の開発に応用できることを示すものである。また、PRRX1のノックダウンによって、骨肉腫細胞株の増殖性が低下したことも、骨肉腫においてPRRX1が悪性化促進因子として機能することを強く示唆している。がん幹細胞との関連性に関しては現在解析中ではあるが、以上の理由から、本研究課題はおおむね順調に進展していると考えられる。

Strategy for Future Research Activity

昨年度の研究成果によって、ヒト骨肉腫においてPRRX1が悪性化促進因子であることが判明した。PRRX1はmTORシグナルなどの代謝制御経路に関与する遺伝子群の発現を制御に関係することが報告されていることから、PRRX1のノックダウンによって代謝系に影響が生じていることが考えられる。そこで、対照群とPRRX1をノックダウンした細胞における代謝制御因子の発現ならびに代謝産物の量を比較することで、代謝系への影響を今年度は解析する予定である。また、PRRX1のプロモーター領域を組み込んだルシフェラーゼレポーターベクターを使用した薬剤スクリーニングについても計画している。