2018 Fiscal Year Research-status Report
The therapeutic strategies with augmented replications of oncolytic adenoviruses for malignant mesothelioma
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18K15937
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| Research Institution | Chiba Cancer Center (Research Institute) |
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Principal Investigator |
盛永 敬郎 千葉県がんセンター(研究所), がん治療開発グループ, 研究員 (30757000)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 腫瘍融解性アデノウイルス / 細胞周期 / がん代謝 / 脂質合成酵素 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
悪性中皮腫は、生存期間を大きく改善する化学療法が無く、放射線及び外科手術療法が困難な難治性疾患である。一方で、主な原因である石綿は経済新興国で使用が継続されており、当該患者が増大すると予測されている。したがって、従来の枠組みにとらわれることなく治療法を開発することが急務である。私たちはアデノウイルスと分子標的薬を使って、当該腫瘍における細胞傷害活性の増強を目指している。
腫瘍で活性が高い転写調節領域 (サバイビン、ミッドカイン) でウイルス増殖に必須の遺伝子 E1 の発現を制御する腫瘍融解性アデノウイルスで悪性中皮腫細胞を感染させると細胞死が誘導された。このウイルスで感染させた細胞に細胞周期制御に影響する分子標的薬を併用すると、がん抑制遺伝子 p53 が欠損している細胞株でウイルスの複製量が増加することがウェスタンブロット法、PCR法、TCID50法などで、細胞傷害活性が高まることがアポトーシスアッセイ、WSTアッセイ法で、それぞれ示唆された。一方で、脂質を除去した血清を用いて培養した細胞では当該ウイルスが増幅することがウェスタンブロット法で、細胞障害活性が高まることがWSTアッセイで、それぞれ示唆された。そこで、脂質合成酵素の阻害薬を用いたところ、同様にウイルスが増加した。すでに正常細胞に比べて悪性中皮腫細胞株で発現量の高い脂質合成酵素の候補分子を見いだしており、当該酵素に対する阻害薬及び siRNA を用いて、悪性中皮腫に選択的な細胞傷害活性の増強を示すデータを得ている。以上、アデノウイルスと分子標的薬の併用により、腫瘍における細胞傷害活性が増強す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
アデノウイルスと細胞周期制御薬の併用において、野生型p53の発現の有無がウイルスの増幅に関わることを、siRNAを用いて示した。この結果を in vivo で検証するために、CRISPR-Cas9を用いて p53 knockout 細胞株の樹立を目指したが、遺伝子導入後に細胞の増殖速度が低下して、有効な細胞株の樹立に時間が掛っている。このことはp53を安定化する薬剤 (Nutlin-3a) を化学選択時に使用することで状況が改善してきている。一方、アデノウイルスと脂質合成阻害薬の併用については、併用によりアデノウイルスが増幅するデータを得た。さらに、悪性中皮腫で発現の高い脂質合成酵素の候補分子を見いだしており、これを標的化することで効果的な治療法になることを示唆するデータも得ている。これらの状況を合わせて考えると、本研究は概ね順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
アデノウイルスと細胞周期制御薬の併用に関する実験においては、ウイルスの感染性や細胞増殖速度において実験に有用な p53 knockout 細胞株を樹立し、この細胞株でも細胞周期制御薬を使用することで当該ウイルスの抗腫瘍活性が高まることをin vitro及びin vivo 実験で示す。
アデノウイルスと脂質合成阻害薬を用いる実験では、その分子メカニズムを解析するため、細胞内脂質合成量の定量と、脂質合成に掛るフィードバック機構の活性を評価する。また、悪性中皮腫に選択的に標的とする分子が過剰発現することについては、当該分子の発現レベルを制御するmiRNAに注目して調べる。
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| Causes of Carryover |
平成30年度は悪性中皮腫における p53 knockout 細胞株の樹立が遅れたために、当初予定していた in vivo 実験のためのヌードマウスなどの実験動物購入費用が次年度に持ち越された。当該細胞株の樹立を急ぐと共に、細胞株が作製できなかった場合には、既にp53の欠失している細胞株を購入して in vivo 実験を行う。また、脂質合成酵素阻害薬を用いた実験では、平成30年度にウイルスの増幅に関するデータが順調に得られたが、メカニズムの解析が遅れた。令和元年度はこの解析のために脂質酵素発現制御に関わる分子の特異抗体等を購入する予定である。
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Research Products
(19 results)
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[Journal Article] A p53-stabilizing agent, CP-31398, induces p21 expression with increased G2/M phase through the YY1 transcription factor in esophageal carcinoma defective of the p53 pathway2019
Author(s)
Zhong, B., Shingyoji, M., Hanazono, M., Nguyen, T.T.T., Morinaga, T., Tada, Y., Hiroshima, K., Shimada, H., Tagawa, M.
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Journal Title
Am. J. Cancer Res.
Volume: 9
Pages: 79-93
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Heat shock protein 90 inhibitors augmented endogenous wild-type p53 expression but down-regulate the adenovirally-induced expression by inhibiting a proteasome activity2018
Author(s)
Chai, K., Ning, X., Nguyen, T.T.T., Zhong, B., Morinaga, T., Li, Z., Shingyoji, M., Tada, Y., Tatsumi, K., Shimada, H., Hiroshima, K. and Tagawa, M.
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Journal Title
Oncotarget
Volume: 9
Pages: 26130-26143
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] Cytotoxicity of Replication-Competent Adenoviruses Defective of E1B55kDa Molecules Is Irrelevant to P53 Expression, but Increases with a P53-Augmenting MDM2 Inhibitor through DNA Damages and Enhanced Viral Propagations in Mesothelioma with the Wild-Type P53 Genotype2018
Author(s)
Thao Thi Thanh Nguyen, Takao Morinaga, Boya Zhong, Shuji Kubo, Masato Shingyoji, Yuji Tada, Yuichi Takiguchi, Koichiro Tatsumi, Hideaki Shimada, Kenzo Hiroshima, Masatoshi Tagawa
Organizer
21st annual meeting of American Society of Gene and Cell Therapy
Int'l Joint Research
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[Presentation] Inhibitors for the MDM2-p53 interaction increase a DNA damage signal and augment replications of oncolytic adenoviruses in mesothelioma with the wild-type p53 genotype2018
Author(s)
Masatoshi Tagawa, Thao Thi Thanh Nguyen, Takao Morinaga, Boya Zhong, Michiko Hanazono, Masato Shingyoji, Shuji Kubo, Yuji Tada, Koichiro Tatsumi, Hideaki Shimada, Kenzo Hiroshima
Organizer
24th annual meeting of Japan Society of Gene Therapy
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