2020 Fiscal Year Research-status Report
SWI/SNFクロマチン再構成異常を標的としたATR阻害剤によるがん治療基盤確立
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19K20456
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| Research Institution | National Institute for Basic Biology |
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Principal Investigator |
倉島 公憲 基礎生物学研究所, 幹細胞生物学研究室, 特任助教 (90724956)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | DNA複製ストレス / ATR / SMARCA4 / Fork reversal / 肺腺がん / バイオマーカー / ヘテロクロマチン / DNA fiber |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ATRはDNA複製ストレスに応答して活性化し生存に寄与する。そのため、ATRの阻害剤は正常細胞よりもDNA複製ストレスレベルの高いがん細胞に有効に作用すると考えられてきた。14種類のオミックス情報の付随した肺腺がん細胞を解析した結果、細胞の持つ内在性複製ストレスレベルがATR阻害剤感受性と相関することが分かり、興味深いことに、高感受性細胞の多くにSWI/SNFクロマチン再構成複合体のサブユニットの一つSMARCA4の欠損が認められたことから、SMARCA4とATR阻害剤の関係に注目し解析を行った。
SMARCA4欠損細胞において、複製フォーク停止後のFork reversalを引き起こすSMARCAL1および不安定なreversed forkに働くヌクレアーゼMre11を阻害することにより、ATR阻害剤誘導性の一本鎖DNAが抑制された。 SMARCA4欠損細胞においてATRを阻害するとMre11はヘテロクロマチン領域に特徴的な核内局在パターンを示した。ヘテロクロマチンマーカーの発現量はSMARCA4の発現抑制により増加し、 SMARCA4の強制発現により減少した。 ヘテロクロマチン化に関わる酵素の阻害剤や物理的にクロマチン構造を緩める薬剤の処理によりATR阻害剤誘導性の一本鎖DNAが減少した。
以上より、SMARCA4が欠損していると(I)複製困難領域として知られているヘテロクロマチンが増加することでDNA複製ストレスが生じ、(II)reversed forkにおいてMre11が過剰に働くことで 一本鎖DNAが生じる、という2つの異なる理由により相乗的にATR阻害剤に効果を示し、SMARCA4欠損がATR阻害剤高感受性のバイオマーカーとなる可能性が示された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
SMARCA4欠損がん細胞においてATR阻害剤の作用点を明らかにし、これまでの結果をまとめ論文投稿をした。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでのSMARCA4に注目した解析に加え、他のSWI/SNF複合体の構成因子についても解析を進める。また、正常細胞、幹細胞におけるATR阻害剤の作用についても検討を行う。
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| Causes of Carryover |
研究代表者の所属先の異動や、新型コロナウイルスの蔓延による研究活動の制限により、当初に計画を予定していた試薬等の購入を見送った。それらについては次年度に購入し解析を行う予定である。また同様の理由により学会発表等が行えず、計上していた旅費については次年度に使用する。
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