Exploring the mechanisms of carcinogenesis through the aberrant alternative splicing in head and neck cancer

2022 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18K16860
• Research Institution: Tokai University
• Principal Investigator: 酒井 昭博 東海大学, 医学部, 准教授 (20384886)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 選択的スプライシング / CPSF1 / RNA-Seq / 頭頸部癌 / 扁平上皮癌

Outline of Annual Research Achievements

近年、遺伝子変異以外の発癌機構として遺伝子発現の下流である転写後調節レべルの選択的スプライシングによる発癌機構が明らかになってきており、このスプライシングによる発癌機構が頭頸部癌の発癌に重要な役割を果たしている可能性が十分ある。本研究の目的は頭頸部癌における選択的スプライシングを介した発癌機構を次世代シーケンサー解析を用いて解明し、新しい治療標的となりうるかどうか検討することである。昨年度までの結果で、CPSF1が頭頚部癌に対して発癌に関与していることが示唆された。 そのため、CPSF1遺伝子強制発現・誘導ノックダウン安定細胞株の作成しそれぞれのphenotypeを細胞増殖試験、細胞浸潤試験、コロニー形成試験、アポトーシス試験を用いて検討した。その結果、誘導ノックダウン安定細胞株ではDOX刺激により、細胞増殖が抑制された。また細胞 浸潤試験、コロニー形成試験では浸潤、コロニー形成が抑制され、アポトーシス試験ではアポトーシスが更新するという結果であった。遺伝子強制発現株では 細胞増殖が亢進するという結果であった。 以上よりCPSF1が発癌を促進する結果が得られたため、それぞれの細胞株よりRNAを抽出し、RNAシーケンス解析を行っ た。Rを用いた独自の解析パイプラインを用いて、変動スプライシング変異の検出を行った。 その結果、CPSF1の遺伝子変異は幅広く癌関連遺伝子のスプライシング変異を誘発するという結果であった。またSingle sample Gene Set Enrichment Analysis を行いパスウエイの検討も行ったが、CPSF1は多くの癌関連のgene setを変化させていることがわかった。 今までの研究で、CPSF1を含むスプライシング遺伝子の発現変化は異常なスプライシング変異発現を誘発することにより、発がんに貢献する可能性があることが判明した。