lncRNAによる癌幹細胞制御メカニズムに基づいた肝細胞癌治療・診断法の開発

2023 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19K17460
• Research Institution: Tottori University
• Principal Investigator: 坂口 弘美 鳥取大学, 医学部附属病院, 医員 (00772287)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: lncRNA / NEAT1 / 肝細胞がん / GABARAP / Parkin / マイトファジー

Outline of Annual Research Achievements

本研究ではまず、NEAT1がGABARAPを介してオートファジーを誘導することで、肝細胞癌細胞株に放射線抵抗性を付与していることを明らかにした。また放射線照射により癌細胞内の酸化ストレスが上昇したが、NEAT1はこれを抑制した。特に放射線によるミトコンドリア傷害によって生じるスーパーオキシドアニオンの発生がNEAT1によって有意に抑制されていた。さらにNEAT1はミトコンドリア特異的な抗酸化酵素であるSOD2を発現上昇させていることが明らかとなった。
そこで細胞内ミトコンドリアDNA量を測定した結果、放射線によりミトコンドリアが増加したが、NEAT1はこの増加を抑制していた。また放射線によってオートファジーが抑制されていたことから、機能を失ったミトコンドリアのマイトファジーによる除去が進んでいないことが想定された。実際にマイトファジー特異的蛍光試薬による検討によって、放射線照射によって抑制されたマイトファジーを、NEAT1は回復させていることが示された。
続いてParkin/PINK1経路について検討した結果、NEAT1はParkinを発現誘導していることが明らかになった。またParkin発現量は、SOD2のノックダウンにより減少し、GABARAPのノックダウンにより上昇した。このことから、NEAT1はSOD2を介してParkin発現を誘導し、GABARAPを介したマイトファジーによりParkinの分解を促進していることが示唆された。
以上のことから、NEAT1は、GABARAPおよびSOD2を介して、PINK1/Parkin経路によるマイトファジーを誘導していることを明らかにした。さらにこのマイトファジー誘導によって、放射線によって傷害されたミトコンドリアの修復が促進され、その結果、癌細胞に放射線抵抗性を付与していることが示唆された。