2020 Fiscal Year Research-status Report
遺伝子制御部位に注目した高悪性度紡錘形細胞肉腫の遺伝子発現解析と新規治療法開発
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19K16753
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| Research Institution | Juntendo University |
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Principal Investigator |
赤池 慶祐 順天堂大学, 医学部, 非常勤助教 (60801719)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 骨軟部肉腫 / 組織型特異的遺伝子変異 / CAGE法 / プロモータ・エンハンサ / 発現プロファイルイング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、各遺伝子に複数存在する転写開始点・プロモータ・それに伴うエンハンサの発現を解析するCAGE(Cap Analysis of Gene Expression)法を用いて、骨軟部肉腫における網羅的遺伝子発現プロファイリングを行っている。
昨年度までに24例の軟部肉腫検体を対象としたCAGE法による解析を行い、得られた99602個のプロモーターレベルで解析を行うと、translocation related sarcoma とnon-translocation related sarcomaのクラスターに分類され、更に詳細クラスタリングでも概ね病理診断と同様の傾向を認めた。translocation related sarcomaかつ低悪性であるDermatofibrosarcoma protuberans(DFSP)とnon-translocation related sarcoma かつ高悪性であるHigh-grade myxofibrosarcoma(HGMFS)、Pleomorphic Leiomyosarcoma(pLMS)に注目し発現比較を行った。DFSPと比較しHGMFSとpLMSに共通発現動向を示した遺伝子のうち複数プロモーターが同定されたものは、高発現で30個、低発現で158個であり、DFSPの融合遺伝子パートナーであるCOL1A1関連遺伝子も含まれていた。ただし、本解析結果から新規機能解析候補の選定は困難であった。
また、骨肉腫抗がん剤耐性細胞株と非耐性細胞株間でのCAGE解析を行い、抗がん剤耐性骨肉腫株特異的に転写開始点発現の上昇を持つ25個の遺伝子が同定された(16960遺伝子中、Promoter1に着目、FDR<0.01をカットオフ)。その中でもlogFC>5であったPAGE2、HSPA6に注目して機能解析を行ったが、有意な結果には至らなかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
今回の軟部肉腫における解析で、低悪性であるDFSPと比較して高悪性であるnon-translocation related sarcoma群で高発現していた遺伝子は、過去に悪性度に関わる遺伝子として報告されているものが多くみられた事から、preliminaryな解析で現在までに行われている網羅的発現解析を支持する結果となった。ただし、これまで報告のない新たな治療ターゲットとなり得る因子を同定する事ができず、機能解析まで進む事ができなかった。
また、次善策として並行して進めていた骨肉腫抗がん剤耐性細胞株における解析では、これまで治療抵抗性の原因として報告のない因子がリストアップされたが、細胞の増殖能力にほとんど影響を及ぼさないことが明らかになり、薬剤耐性を説明する分子メカニズムは特定できなかった。
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| Strategy for Future Research Activity |
24例のCAGE解析に基づいたプロファイリング解析では、悪性度（形態学的な異型性にかかわるものを含む）に関わる新規の遺伝子候補は同定できなかった。
そのため、予定の症例数の40例を超えた約60例の紡錘形細胞肉腫について、RNA抽出及びCAGE解析を行う準備を進めている。
特に、組織型相互解析としては通常型平滑筋肉腫と多型平滑筋肉腫の比較や、消化器癌領域の肉腫の一種であるGastrointestinal Stromal Tumor(GIST)と運動器発生の紡錘形軟部肉腫との比較を行うなど、異なるアプローチからの解析を追加する予定である。
また、組織型特異的遺伝子変異（特に融合遺伝子：ユーイング肉腫_EWS/FLI1, 滑膜肉腫_SS18/SYT, 横紋筋肉腫_PAX3-FOXO1など）を有する軟部肉腫についてもCAGE解析を追加し、融合遺伝子発現とプロモーター領域発現の関連についての解析も検討している。
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| Causes of Carryover |
本年度の紡錘形細胞肉腫に対するCAGE解析では、機能解析を行うに値する遺伝子候補を同定する事が出来なかったため、予定していたq-PCR, western-blot, 免疫染色等のin vitro, in vivo機能解析を進める際の試薬費用は計上しなかった。
また、抗がん剤耐性骨肉腫細胞株に対する機能解析においては、細胞増殖能の変化が確認されなかった時点で解析を終了したため、試薬費用の計上は少額であった。
追加のCAGE解析で新規機能解析候補が同定された場合は、上記機能解析試薬を計上する予定である。
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Research Products
(2 results)
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[Presentation] Comprehensive transcriptome analysis of 5’ Cap sites in osteosarcoma.2020
Author(s)
Sano K, Suehara Y, Oguchi A, Sasa K, Hayashi T, Kurihara T, Akaike K, Kim Y, Okubo T, Takagi T, Murakawa Y, SaitoT.
Organizer
Orthopaedic Reserch Society, 2021 Annual Meeting.
Int'l Joint Research
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