2021 Fiscal Year Research-status Report
Elucidation of the mechanism underlying DNA replication stress response regulating genomic instability
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18KK0235
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| Research Institution | National Cancer Center Japan |
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Principal Investigator |
塩谷 文章 国立研究開発法人国立がん研究センター, 研究所, ユニット長 (10627665)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中田 慎一郎 大阪大学, 高等共創研究院, 教授 (70548528)
安原 崇哲 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 助教 (90757056)
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| Project Period (FY) |
2019-02-07 – 2023-03-31
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| Keywords | ゲノム不安定性 / ATR / DNA複製ストレス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
がんドライバー遺伝子の活性化は、異常なDNA複製ストレスを誘発し、ゲノム不安定性を誘発する。これまでにKRASG12V肺腺がんモデルを作成したところ、DNA複製ストレス応答の中心的な役割を果たすATRの発現上昇がKRASG12Vによって誘導される形質転換において必要十分条件を満たす結果をえている。本年度は、KRASG12VによるDNA複製ストレス誘発要因を解析するため、転写阻害剤DRBやヘテロクロマチン解消剤CQ処理を用いたところ複製フォークの進行遅滞が回避された。すなわち転写依存的なヘテロクロマチン形成が複製ストレスの要因となることが示唆された。ヘテロクロマチンに関連するHistoneメチル化をスクリーニングしたところ、転写依存的なH1K25me3レベルが関連すること、及びヘテロクロマチン構成因子HP１と結合することが示された。さらにHP１発現抑制はK-rasG12VによるDNA複製ストレスによるフォーク進行遅滞を完全に抑制した。興味深いことにH1K25me3近傍にはssDNAが多発すること、さらにはATRの発現上昇によって促進されたK-rasG12V誘導形質転換細胞においてmicronucleiが上昇することから、ATR高発現によってDNA複製ストレス耐性を示し生存した形質転換細胞は、同時にゲノム不安定性を獲得することが示唆された。最後にTCGA及びNCCJにおけるLADCコホートにおいてKRAS変異LADCにおけるATR高発現は有意に予後不良を示すことが明らかとなった。以上ことは、KRAS変異がんがATR依存的にDNA複製ストレスに耐性を示し、ゲノム不安定性を蓄積することを示しており、KRAS変異を有する肺がんのATR阻害剤による治療の可能性が示唆された。
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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
R3年度はコロナ禍の影響により研究に対して制限が多く、研究の進捗に遅れが生じることが懸念されたが、予定していたDNA複製ストレスの原因やゲノム不安定性に関する大部分の実験を進めることができた。今年度は得られたデータを元に論文を投稿するため延長申請をし、予定通り研究を遂行する。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度は、得られたデータをまとめ論文を作成し、著名学術雑誌に投稿する。査読後に課される追加実験を行い、論文掲載を目指す。並行してH1k25me3メチル化酵素の探索、及びDNA複製ストレス耐性候補因子のリン酸化キナーゼ探索を行う。
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| Causes of Carryover |
H30年度追加採択のため予定より大幅に研究の開始が遅れ、R1年度からR3年度に予定していた実験項目を行い大きな遅れは取り戻したが、全てを執り行うことができず、次年度に行うため。
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