2021 Fiscal Year Annual Research Report

Elucidation of gene dependence of sarcoma cells using functional genomics approach

Research Project

Project/Area Number	19H03525
Research Institution	Japanese Foundation for Cancer Research
Principal Investigator	旦慎吾公益財団法人がん研究会, がん化学療法センター分子薬理部, 部長 (70332202)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	礒山翔公益財団法人がん研究会, がん化学療法センター分子薬理部, 研究員 (10843394) 近藤格国立研究開発法人国立がん研究センター, 研究所, 分野長 (30284061)
Project Period (FY)	2019-04-01 – 2023-03-31
Keywords	肉腫 / 機能ゲノミクス / 遺伝子依存性 / 薬剤感受性 / 分子標的薬
Outline of Annual Research Achievements	肉腫は、骨や軟部組織などの非上皮組織から発生するがんで、上皮組織由来の癌腫に比べ発生頻度が稀であるなどの理由から治療薬の開発が遅れている。本研究開始以前、我々は14種の細胞株からなる肉腫パネルを構築し、肉腫および癌腫で承認されている化学療法剤や分子標的抗がん剤の感受性を測定して結果を発表している。本研究では、上記肉腫パネルを拡張するために、新たな細胞株を樹立・収集し、パネルの充実化を図るとともに、開発中の各種分子標的抗がん剤の感受性を測定する。また、次世代シーケンスを用いた全エクソーム解析（WES）、RNAシーケンス解析（RNA-seq）、ゲノムワイドの機能ゲノミクス手法であるshRNAスクリーンなどを駆使して、希少がんである肉腫の新たな創薬標的や効果予測バイオマーカーを見出し、画期的な新治療法を開発することを目的とする。上記目的を達成するために、本年度は引き続き肉腫細胞株パネルの拡張を行い、国立がん研究センターで樹立した患者由来細胞（PDC）を含め合計50種の細胞株まで拡張した。これらについて、外部の研究者の協力を得てWESおよびRNA-seqを順次行い、遺伝子変異・発現情報を得るとともに、これまで取り溜めた薬剤感受性データと統合し、薬剤感受性に関連を示す遺伝子発現や変異の探索を進めた。また、ハイコンテントイメージング解析により、がん細胞株の薬剤感受性プロファイリングをするための条件検討を行い、実験系を確立した。shRNAスクリーンに関しては、昨年度に引き続き滑膜肉腫細胞株の解析を順次進めており、細胞増殖・生存に重要な遺伝子の抽出を行うとともに、並行して各種分子標的薬の効果を高めるshRNAおよび耐性を誘導するshRNAの探索も進めた。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 本年度は引き続き肉腫細胞株の樹立・収集を進め、新たに14細胞株を積み増しし50細胞株とした。外部研究者の協力を得てWES・RNA-seq解析データを順次取得し、遺伝子変異・遺伝子発現に関するデータも順調に進めている。一方、これまでに薬剤感受性プロファイリングを実施した細胞株は半数の27種にとどまるが、より効率的に薬剤感受性プロファイリングを行うことができるハイコンテントイメージング解析による実験系を確立したため、今後の感受性プロファイリングの効率化が期待される。一方、ゲノムワイドなshRNAスクリーンを利用して、滑膜肉腫細胞株の細胞増殖・生存に重要な遺伝子の抽出進めている。そのうち2細胞株は、単にshRNA導入後の細胞増殖停止に関わる遺伝子の抽出のみならず、研究代表者が製薬会社と共同開発を進めているPI3K阻害剤の効果を高めるshRNAおよび耐性を誘導するshRNAの探索を実施し、候補遺伝子を抽出した。現在、これらの候補遺伝子のPI3K阻害剤感受性への関連を調べている。以上のとおり、本研究課題はおおむね順調に進展している。
Strategy for Future Research Activity	肉腫パネルの拡張に関しては、引き続き肉腫細胞株の樹立・収集を進め、一層の拡充を図る。また、本年度に確立した、ハイコンテントイメージング解析による薬剤感受性プロファイリングにより、薬剤感受性データを未収得の各細胞株についてのプロファイリングを効率的に進めていく。shRNAライブラリースクリーニングのデータも順次測定し、遺伝子発現・変異、薬物感受性、遺伝子依存性を網羅する基盤データベースを構築することで、所期の目的である、肉腫の新たな創薬標的や効果予測バイオマーカーを見出し、画期的な新治療法の開発につながる研究を推進していく。