2021 Fiscal Year Annual Research Report
The new strategy for radioresistance in cancer associated with p53 mutation using targeted alpha therapy
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20H03633
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| Research Institution | National Institutes for Quantum Science and Technology |
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Principal Investigator |
坂下 哲哉 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 高崎量子応用研究所 放射線生物応用研究部, 上席研究員 (30311377)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大島 康宏 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 高崎量子応用研究所 放射線生物応用研究部, 主幹研究員 (00588676)
松本 義久 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 准教授 (20302672)
横田 裕一郎 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 高崎量子応用研究所 放射線生物応用研究部, 主幹研究員 (30391288) [Withdrawn]
河野 暢明 慶應義塾大学, 政策・メディア研究科(藤沢), 特任講師 (90647356)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 標的アイソトープ治療 / p53 / アルファ線 / 悪性褐色細胞腫 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
がん抑制遺伝子p53は、重要ながんの治療標的分子である。211At標識メタアスタトベンジルグアニジン（以下MABG）は、p53変異がん細胞にも有効である可能性があり、部分的にp53野生型のがんと共通する殺細胞経路の存在も予想される。しかし、これまでにp53変異の有無に対応付けられたα線内用療法の殺細胞メカニズムの研究例はない。そこで、本研究では、「α線内用療法でp53変異型の放射線抵抗性がんを克服できる可能性とその分子メカニズムを明らかにし、新たな治療戦略を、具体的な治療標的分子や細胞死誘導経路の知見から創出する」ことを目的とする。
具体的には、（１）p53変異細胞株の作製においては、ゲノム編集によりヒト由来細胞を用いた細胞株の作製を進めた。また、MABGの抗がん作用のノルアドレナリントランスポーター(NET1)依存性を確認するために、NET1発現ベクター構築の検討を進めた。（２）培養細胞の解析では、ラット由来細胞株PC12の放射線抵抗性を調べるソフトアガーコロニー試験法を確立し、MABG処置した細胞について生存率曲線を求めた。また、昨年度成功したγ線照射細胞のシングルセル遺伝子発現解析用試料に加えて、MABG処置した細胞のシングルセル解析の検討を進めた。（３）殺細胞メカニズムの探索では、バルクで採取した坦がんマウス試料についてRNAシーケンス解析を実施できた。加えてγ線照射細胞のシングルセル試料についてRNAシーケンス解析を実施し、更なる解析に必要な試料の見積もりやバイオインフォマティクスツールの選択など、解析フローの整備ができた。（4）動物実験による解析では、PC12腫瘍細胞株の担がんマウスを用いた動物実験を実施し、バルクでのRNAシーケンス解析用試料の採取に成功した。以上、当初の予定通り進んでいる。
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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
（１）p53変異細胞株の作製： ゲノム編集による細胞株作製では、ヒト由来細胞を用いた細胞株の作製を進め、MABGの抗がん作用のノルアドレナリントランスポーター(NET1)依存性を確認するために、NET1発現ベクター構築の検討を進めた。作製したp53遺伝子にナンセンス変異を誘発するためのベクターを細胞へ導入し導入株の選抜を行なっている。ゲノム編集による新規細胞株の作製には困難が伴う中、編集用のベクターを変えるなどの工夫を実施することにより、当初の予定通り進んでいる。
（２）培養細胞の解析： 培養細胞を用いた解析では、ラット由来細胞株PC12の放射線抵抗性を調べるソフトアガーコロニー試験法を確立し、MABG処置、またはγ線照射した細胞について生存率曲線を求める実験を行った。また、本課題の発展を目指して、昨年度成功したγ線照射細胞のシングルセル遺伝子発現解析用試料に加えて、MABG処置した細胞のシングルセル解析の検討を進めた。さらに、神経芽腫のSK-N-BE(2)腫瘍細胞を入手できた。
（３）殺細胞メカニズムの探索： 網羅的解析では、バルクで採取した坦がんマウス試料についてRNAシーケンス解析を実施できた。加えてγ線照射細胞のシングルセル試料についてRNAシーケンス解析を実施し、更なる解析に必要な試料の見積もりやバイオインフォマティクスツールの選択など、解析フローの整備ができた。
（4） 動物実験： 動物実験による解析では、PC12腫瘍細胞株の担がんマウスを用いた動物実験を実施し、バルクでのRNAシーケンス解析用試料の採取に成功した。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度以降は、以下の研究項目を進める。
（１）p53変異細胞株の作製： ゲノム編集により導入したp53変異細胞株を作製する。作製した細胞株について、p53変異の状況を確認するとともに、γ線照射等により放射線抵抗性を調べる。
（２）培養細胞の解析： SK-N-BE(2) 培養細胞について、コロニーアッセイ等を用いて放射線抵抗性を調べる。また、MABGを処置し、薬剤動態や増殖能等を調べる。
（３）殺細胞メカニズムの探索： γ線照射またはMABGを処置したp53変異細胞株、及びSK-N-BE(2) 培養細胞について、バルクもしくはシングルセルでのRNAシーケンス解析及び２次解析を実施する。
（4） 動物実験： p53変異細胞株、及びSK-N-BE(2) 培養細胞による担がんモデルを作製する。
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