2019 Fiscal Year Research-status Report

Elucidation of therapeutic target molecular pathway by understanding tripli negative breast cancer and functional RNA integration

Research Project

Project/Area Number	19K09049
Research Institution	Kagoshima University
Principal Investigator	戸田洋子鹿児島大学, 鹿児島大学病院, 医員 (90814301)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	新田吉陽鹿児島大学, 鹿児島大学病院, 医員 (20725733) 関直彦千葉大学, 大学院医学研究院, 准教授 (50345013) 喜島祐子藤田医科大学, 医学部, 教授 (60381175) 夏越祥次鹿児島大学, 医歯学域医学系, 教授 (70237577)
Project Period (FY)	2019-04-01 – 2022-03-31
Keywords	マイクロRNA / トリプルネガティブ乳癌 / プロファイル / エクソソーム
Outline of Annual Research Achievements	乳癌患者臨床検体より、次世代シークエンサーを用いて作成した「乳癌・機能性RNA発現プロファイル（マイクロRNA、蛋白コード遺伝子、蛋白非コード遺伝子）」を解析し、癌抑制マイクロRNAを起点にTNBCのみならず、BC（乳癌）全体にまで解析を広げ、新規癌遺伝子検索を試みた。64種類のmiRNAを腫瘍抑制miRNA候補として同定し、その中で、BCにおいて2本鎖がともに候補となった、miR-101-3p及び miR-101-5pを起点として、検索を進めた。両マイクロRNAは、ともにBCにおいて癌抑制型マイクロRNAとして機能していることを実験で確認し、特に、miR-101-5pは、passenger strandであるにも関わらず、癌抑制型マイクロRNAとしてBC全体で機能していることを明らかにした。miR-101-5pを起点にさらに検索を進め、その下流で癌促進遺伝子として働き、有望な治療ターゲットとなる7つの遺伝子を見出した。その中でもよりBCの生命予後と相関のある遺伝子を検索し、TPD52とGINS1を抽出した。GINS1については、DNA合成の際に働く重要な遺伝子であり、従来DNA合成の際の働きについて詳細な研究が報告されているが、癌疾患との関連を指摘した報告は少なく、BCとの関連についての報告はほぼない。そのため、GINS1のBCに果たす役割について実験による確認を行った。乳癌臨床検体でGINS1の発現が有意差をもって高値であること、GINS1のノックダウンでBC細胞の悪性度が有意差をもって抑制されることなどGINS1が癌促進遺伝子としてBCで働いていることを詳細な実験を通して明らかにした。その結果を論文にまとめ、Molecular Oncologyに発表した。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 「乳癌・機能性RNA発現プロファイル」の解析より、研究対象として有望なマイクロRNAを複数抽出した。そのうち、miR-101-5pを起点とした研究はターゲット遺伝子の同定まで到達し、論文の形で発表することをえた。また、miR-101-5pの下流にはその他にも有望な遺伝子が存在するため、それらの遺伝子の働きについて実験・研究を継続している。さらに、miR-99a-5pもTNBCで癌抑制マクロRNAとして働いている可能性が高く、細胞実験ではほぼその機能が確認された。現在下流の遺伝子検索のための実験を継続している。細胞間情報伝達物質であるエクソソームを血清から抽出する手技は確立された。現在は、再発・転移等の治療抵抗性を示した患者血液の収集を行っている。これらの患者血液中に存在するエクソソームからマイクロRNAを抽出しプロファイルの作成を進める予定である。プロファイル作成後、機能性RNA解析から、TNBCにおいて活性化している分子経路を見つけ出し、それを遮断する「ドラッグ・リポジション」の戦略まで考案する予定である。
Strategy for Future Research Activity	miR-101-5pの下流遺伝子の中で解析候補の遺伝子は複数あり、その中でTPD52については機能解析も順調に進行しており、まもなくTNBCにおける癌促進遺伝子としての証明が見込まれる。また、HMGB3やESRP1についても同様の実験を行い、TNBCにおける機能を確認していく。 miR-99a-5pがTNBCで癌抑制マクロRNAとして働いていることは、細胞実験で確認されたが、下流の遺伝子検索がやや難航している。細胞実験とTCGA等のデータバースを用いた解析を駆使しながら、有望な遺伝子の検索と証明を継続している。エクソソームを用いた実験では、血液収集の進捗が当初見込みより遅れている。血液収集が一定数を超過するまで、より精度の高いRNA抽出の手法を検討し、既存の血清を用いて手技の確立を目指す。さらに、今後は当院ばかりでなく、共同研究者が所属する病院でも血液収集を可能とするための各種手続きを行い、再発・転移等の治療抵抗性を示した患者血液の早期収集に努める予定である。
Causes of Carryover	関先生と年度末に打ち合わせを予定していたのですが、新型コロナウイルスの影響を受け、打ち合わせ自体が延期となった為、次年度の打ち合わせ時に使用する予定となっている。また、血液収集の進捗が当初見込みより遅れており、喜島先生に分配した分配金は、2020年度以降に使用することとなっている。