口腔癌の放射線耐性を規定するスーパーエンハンサーの検索同定と新規治療薬の開発

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K19222
• Research Institution: Chiba University
• Principal Investigator: 齋藤 智昭 千葉大学, 医学部附属病院, 医員 (40833554)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: スーパーエンハンサー / non coding RNA

Outline of Annual Research Achievements

スーパーエンハンサー（SE）はヒストンH3K27のアセチル化が広範囲にわたり起きているゲノム上の領域で、DNA 10～20kb程度の領域に多くのエンハンサー結合部位を有し、RNApolymerase IIやMED1なども結合するのがその特徴である。
口腔癌細胞におけるSEの役割は解明されておらず、口腔癌細胞における放射線耐性に関与するSEはこれまでに報告されていない。本研究では、口腔癌細胞株を用いて放射線耐性に関与するSEを同定し、SE を通じて放射線耐性因子の転写を系統的に制御する薬剤までを検討する。
1）放射線耐性に関与するSEの同定のために、放射線感受性細胞と放射線耐性の同定を新規に行った。口腔癌細胞株9種類（HSC-2、HSC-3、HSC-3M3、HSC-4、KOSC-2、Ca9-22、Sa3、SAS、Ho-1-u1）全てに0‐8Gyの放射線照射を行いfraction curveを作製した。HSC-3は、8Gy照射後の細胞生存率94.8%と最も高かったのに対して、KOSC-2は細胞生存率が0.954%と最も低かった。本研究では、HSC-3を放射線耐性細胞・KOSC-2を放射線感受性細胞として新規に同定した。
２）SE同定のために、H3K27ac抗体を用いたCHIP-seq解析を検討したが、目的とした特定の転写因子やヒストン修飾がない。そこで本研究では、ATAC-seq解析を行い放射線耐性に関するエピゲノムの変化を網羅的に解析し、その後にChIP-seqデータとの統合解析でスーパーエンハンサーの予測を試みることとした。HSC-3（0Gy・8Gy）ならびにKOSC-2（0Gy・8Gy）を解析に提出した。
放射線耐性に関与する責任SE候補の絞り込みならびに責任SE候補の下流にある標的遺伝子を同定する。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

放射線感受性細胞と放射線耐性の同定に予定より時間がかかった。CHIP-seqかATAC-seq解析の検討にも時間を要した。現在は、おおむね予定通りに進行している。

Strategy for Future Research Activity

放射線耐性に関与する責任SE候補の絞り込み・SE候補下流にある標的遺伝子の同定には、ChIP-seqデータとの統合解析でスーパーエンハンサーの予測を試みることとした。また、標的遺伝子をknock-downした放射線耐性細胞で放射線感受性が変化するかなどをin vitroで解析を行い、検討していく。