遺伝子増幅減少機構の解明によるがん治療の創薬基盤の構築

2018 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K15248
• Research Institution: Kagoshima University
• Principal Investigator: 南 謙太朗 鹿児島大学, 医歯学総合研究科, 特任研究員 (20735956)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 遺伝子増幅 / 抗がん剤耐性 / 肺癌 / 腫瘍抑制因子

Outline of Annual Research Achievements

遺伝子増幅はがん細胞で癌遺伝子や薬剤耐性遺伝子に見いだされる異常で、その発生については、染色体の断裂と融合、染色体分裂での再断裂の周期Breakage-fusion-bridge cycleが関わっていると考えられているが、発生と維持の機構の詳細は不明な点が多い。
がん細胞での遺伝子増幅は「がんの発生」や「抗がん剤耐性」などに関わる悪性化に重要な異常であるものの、遺伝子の増幅の発生と維持の分子機構はよくわかっていない。
本研究は抗癌剤耐性遺伝子の増幅が起こっている細胞においてある遺伝子を発現させると遺伝子増幅が減少することを見出しその減少機構について解析している。
ある遺伝子をtet-onの系で発現誘導を行うと誘導後、21日～35日でRRM1遺伝子の増幅が減少することがqPCRを用いてわかった。この減少しているゲノムDNAを用いて、マイクロアレイ解析を行うと遺伝子増幅が起こっている領域が発現誘導を行っていない細胞と比べて発現誘導した細胞でRRM1のコピー数が減っていることがわかった。他の遺伝子でも同じような結果になるのかを検討中である。
肺癌いではBHLHE41の発現が減少しており、発現減少が予後に関わることをデータベースからの解析で明らかにしている。肺癌細胞株においてBHLHE41の役割を解析したところ、BHLHE41が発現すると増殖が抑制した。増殖抑制の詳細な機構の解析を行ったところ。アポトーシスに関わる遺伝子の発現変化は見られず、オートファジーが関わっていることが明らかになった。

Current Status of Research Progress

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

Reason

現時点では、順調に進んでいる。遺伝子増幅の減少が起こらない遺伝子も考えられるのである程度遺伝子増幅が起こっている細胞を準備しておく必要があるかもしれない。

Strategy for Future Research Activity

MDR1などの他の抗癌剤耐性遺伝子の増幅も減少するかを検討する。またがん遺伝子であるmyc遺伝子の増幅を持つSK-N-BE細胞でも、遺伝子増幅が減少するかも検討する。発現制御機構については、ユビキチン化酵素、または正に働く転写因子について調べる。

Causes of Carryover

当初予定していた研究が年度末に終わり使用予定の試薬、抗体を購入することができなかった。次年度使用額分については購入予定であった試薬や抗体に使用予定である。

Research Products

• [Journal Article] High filamin-C expression predicts enhanced invasiveness and poor outcome in glioblastoma multiforme. (2019)
  • Author(s): Kamil M, Shinsato Y, Higa N, Hirano T, Idogawa M, Takajo T, Minami K, Shimokawa M, Yamamoto M, Kawahara K, Yonezawa H, Hirano H, Furukawa T, Yoshimoto K, Arita K.
  • Journal Title: Br J Cancer. Volume: - Pages: -
  • DOI: .10.1038/s41416-019-0413-x.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Thymidine catabolism promotes NADPH oxidase-derived reactive oxygen species (ROS) signalling in KB and yumoto cells. (2018)
  • Author(s): Tabata S, Yamamoto M, Goto H, Hirayama A, Ohishi M, Kuramoto T, Mitsuhashi A, Ikeda R, Haraguchi M, Kawahara K, Shinsato Y, Minami K, Saijo A, Toyoda Y, Hanibuchi M, Nishioka Y, Sone S, Esumi H, Tomita M, Soga T, Furukawa T, Akiyama SI.
  • Journal Title: Sci Rep. Volume: 8 Pages: -
  • DOI: 10.1038/s41598-018-25189-y
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Thymidine phosphorylase in cancer aggressiveness and chemoresistance. (2018)
  • Author(s): Furukawa T, Tabata S, Yamamoto M, Kawahara K, Shinsato Y, Minami K, Shimokawa M, Akiyama SI.
  • Journal Title: Pharmacol Res. Volume: 132 Pages: 15-20
  • DOI: 10.1016/j.phrs.2018.03.019.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] Degradation of tumor suppressor BHLHE41 by ubiquitin-proteasome pathway (2018)
  • Author(s): Kentaro Minami, Ikuko Watanabe, Toshiyuki Nagata, Masatatsu Yamamoto, Yoshinari Shinsato, Kouichi Kawahara, Kazumasa Sekihara,Masumi Sato Tatsuhiko Furukawa
  • Organizer: The 41st Annual meeting of the molecular biology society of japan
• [Presentation] 腫瘍抑制因子DEC2のユビキチン・プロテアソーム系による発現制御 (2018)
  • Author(s): 渡邊いく子、南謙太朗、永田俊行、山本雅達、新里能成、河原康一、下川倫子、佐藤雅美、古川龍彦
  • Organizer: 第71回 日本薬理学会 西南部会
• [Presentation] Degradation of tumor suppressor BHLHE41 by ubiquitin-proteasome pathway (2018)
  • Author(s): Kentaro Minami, Masatatsu Yamamoto, Yoshinari Shinsato, Kouichi Kawahara, Kazumasa Sekihara,Masumi Sato Tatsuhiko Furukawa
  • Organizer: The 77th Annual meeting of the Japanese cancer association