2019 Fiscal Year Research-status Report
PIPを用いた変異mtDNAを標的とする選択的がん増殖抑制の検討
| Project/Area Number |
19K07408
|
|---|
| Research Institution | Chiba Cancer Center (Research Institute) |
|---|
Principal Investigator |
越川 信子 千葉県がんセンター(研究所), がん遺伝創薬研究室, 主任上席研究員 (90260249)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
竹永 啓三 千葉県がんセンター(研究所), がん遺伝創薬研究室, 特任研究員 (80260256)
永瀬 浩喜 千葉県がんセンター(研究所), がん遺伝創薬研究室, 研究所長 (90322073)
渡部 隆義 千葉県がんセンター(研究所), がん研究開発グループ, 研究員 (60526060)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
|
| Keywords | PIポリアミド / TPP / mutated mtDNA / cancer / malignancy |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
DNAの副溝に結合するpyrrole-imidazole-polyamide (PIP)をミトコンドリアDNA(mtDNA)の病因性変異部位に結合させ、その複製を阻止し、細胞増殖を抑制することを目的として研究を進めている。１細胞に数百から数千コピーあるmtDNAの病因性変異部位に作用させるため、triphenylphosphonium(TPP)カチオンを結合し(PIP-TPP)、長期にミトコンドリア内に貯留することにより、変異mtDNAの複製抑制、apoptosisの誘導を目的として研究を進めている。
今年度は、複数のがん細胞において病因性と考えられる変異mtDNAに対するPIP-TPPを複数合成した。この際、ヘアピン型のPIP-TPPと直鎖型の短鎖PIP-TPPでその効果を比較した。ヘアピン型のPIP-TPPでA3243Gに対するポリアミドでは、それらのPIP-TPPを用いて、増殖の抑制が認められた。しかし、病因性と考えられる変異mtDNAを持たない細胞では、増殖抑制は認められなかった。さらに、がん細胞によって、増殖抑制には、mitophagy, apoptosisが関連している場合と、mitophagy,senescenceが関連している場合が観察された。そこで、senescenceがおきている細胞で、apoptosisにいかにしたら進行させられるかを検討中である。さらに、mtDNAのmutationを標的としているが、果たして実際に標的遺伝子の複製抑制をしているかを追求している。ヘアピン型のA3243Gに対するPIP-TPPでは、SPRアッセイで、正常mtDNA配列よりも、変異mtDNA配列に約60倍の強度で結合した。また、直鎖型PIP-TPPについて、標的mtDNAとの結合の証拠を固めるよう鋭意実験を重ねている。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
ヘアピン型のPIP-TPPの他に、直鎖型でヘアピン型の半分の長さのポリアミドを作成することによって、合成の簡素化、ミトコンドリアへの導入のし易さを向上させ、比較することができた。また、cybridで人工的に変異mtDNAを持つ細胞での研究の他、がん細胞における特異的なmtDNA変異を標的とすることにより、研究視野が広がったことが、研究の進展に力を与えたと考えている。このため、複数のヒト由来癌細胞株についてsequencingを行い、病因性と考えられる特異的mtDNA変異を同定し、その変異に対するPIP-TPPを合成した。その解析から、PIP-TPPのmtDNA変異等異性と細胞増殖抑制の効果を観察した。
|
| Strategy for Future Research Activity |
PIP-TPPの影響について １呼吸鎖活性への影響が各ポリアミドによって異なっているか否かを検討する。このため呼吸鎖活性を簡易的に試験した後、Seahorseを用いて全体の呼吸活性を検討する。 ２実際に標的変異遺伝子を含む呼吸鎖complex遺伝子発現が、nuclear DNA (nDNA)を対照として、低下しているか否かを検討する。３ 活性酸素種(ROS)の発現とPIP-TPPの投与との関連性を追求する。また、apoptosisとROS発現との関連性を検討する。４ PIP-TPP投与によってsenescenceが誘導される実験系で、apoptosisに誘導できるか否かを検討する。５ nude mouseにヒトがん細胞を移植し、PIP-TPPを投与することで癌の増殖を抑制できるか否かを検討する。
|
| Causes of Carryover |
抗体、試薬の今年度使用が増える見込みだったため、残額を残した。
|
