2021 Fiscal Year Annual Research Report
Overcoming castration-resistant prostate cancer targeting androgen receptor and epigenome modifications
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20H03813
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
市川 智彦 千葉大学, 大学院医学研究院, 教授 (20241953)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
金田 篤志 千葉大学, 大学院医学研究院, 教授 (10313024)
坂本 信一 千葉大学, 医学部附属病院, 講師 (70422235)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 前立腺癌 / 去勢抵抗性前立腺癌 / アンドロゲン受容体 / L型アミノ酸トランスポーター3 / L型アミノ酸トランスポーター1 / 4F2細胞表面抗原重鎖 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
去勢抵抗性前立腺癌の進展に関連する、L型アミノ酸トランスポーター3（LAT3）、ならびにLAT1とヘテロ二量体複合体を形成する4F2細胞表面抗原重鎖（4F2hc）について解析を進めた。前立腺癌におけるLAT3の発現、機能、および下流のターゲットを解析したところ、LAT3はアンドロゲン受容体を発現する前立腺癌細胞で高度に発現し、抗アンドロゲン薬であるビカルタミド処理によって減少した。 LAT3のノックダウンは、細胞の増殖、遊走、浸潤、およびp70S6Kと4EBP-1のリン酸化を阻害した。臨床検体においてもLAT3が前立腺癌の進行に重要な役割を果たしている可能性を明らかにし、Cancer Sci誌に発表した。前立腺癌における4F2hcの解析では、去勢抵抗性前立腺癌の細胞モデルであるC4-2細胞をsi4F2hcで処理すると、細胞増殖、遊走および浸潤能力が抑制された。RNA seqによって、4F2hcの癌への影響の鍵はSKP2であることを示した。多変量解析では、4F2hcの高発現が前立腺癌の進行に強く関連しており、新規マーカーおよび治療標的となる可能性を明らかとし、Sci Rep誌に発表した。泌尿器系腫瘍におけるLAT1-4F2hc複合体の関与に関する論文をレビューし、泌尿器癌の診断および治療標的としてのLAT1-4F2hc複合体の重要性を示す結果を得た。選択的LAT1阻害剤であるJPH203は、さまざまな腫瘍細胞の増殖に対して優れた阻害効果を示しており、LAT1標的療法薬の潜在的有用性について考察しCancers誌に総説論文として発表した。前立腺癌の治療反応性や予後などに関連したバイオマーカーについても解析を進め、それぞれ英文誌に論文発表した。その他の泌尿器癌についても遺伝子レベルで解析を行い、それぞれ英文誌に論文発表した。
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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
研究期間の1年目である令和2年度において、アンドロゲン受容体（AR）のスプライスバリアント-7（AR-V7）について解析を進め、Transl Oncolへの論文発表、ならびに前立腺癌の発生と進展におけるエピジェネティックな変化の概要についてまとめ、Int J Urolに総説論文として発表することができた。研究期間の2年目となる令和3年度では、研究実績の概要にも示したとおり、去勢抵抗性前立腺癌の進展に関連する、L型アミノ酸トランスポーター3（LAT3）、ならびにLAT1とヘテロ二量体複合体を形成する4F2細胞表面抗原重鎖（4F2hc）について解析を進めた。まずLAT3が前立腺癌の進行に重要な役割を果たしている可能性を明らかにし、Cancer Sci誌に発表した。次いで、LAT1とヘテロ二量体複合体を形成する4F2細胞表面抗原重鎖（4F2hc）の解析を進め、去勢抵抗性前立腺癌の細胞モデルであるC4-2細胞をsi4F2hcで処理すると、細胞増殖、遊走および浸潤能力が抑制されることを示し、新規マーカーおよび治療標的となる可能性を明らかとした。これについてもSci Rep誌に発表することができた。これらの成果に関連したレビュー論文を発表するとともに、前立腺癌の治療反応性や予後などに関連したバイオマーカーの解析、その他の泌尿器癌について遺伝子レベルで解析を行い、それぞれ英文誌に論文発表した。これらの成果により研究基盤そのものの底上げと去勢抵抗性前立腺癌の克服に向けて研究を進めることができた。昨年度に引き続き2年目においても成果を挙げていることから、本研究課題はおおむね順調に進展していると自己評価した。
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| Strategy for Future Research Activity |
ⅰ)臨床検体採取：千葉大学医学部附属病院泌尿器科において針生検または全摘除術により採取された前立腺組織（癌部・非癌部）を収集する。既に100検体以上収集済みであり、今後も収集を継続する。また、同意を取得できたCRPCの組織も収集する。患者血清も2000年代より保管してあり、既に3000件を越えているが、今後も年間300～400検体の採取を目標とする。
ⅱ）NGSを用いた網羅的解析：LNCaP、LNCaP95細胞株を用いて各種転写因子ならびにヒストン修飾に対するクロマチン免疫沈降（ChIP）を行い、NGSを用いた網羅的解析（ChIP-seq）を行う。低酸素下での網羅的解析も同様に行う。また、遺伝子発現レベルはRNAを抽出し、NGSを用いて網羅的解析（RNA-Seq）を行う。
ⅲ）情報解析：ⅱ）で行うChIP-seqならびにRNA-seqのデータを統合し、アンドロゲン刺激前後でのFOXA1/ARの標的領域とヒストン修飾の変化を全ゲノム的に観察し、CRPCに関連するFOXA1/AR標的遺伝子群と近傍の特異的なヒストン修飾変化を抽出する。低酸素下の条件においても同様に行う。抽出された遺伝子群に対してgene ontology（GO）解析、pathway解析、gene set enrichment analysis（GSEA）などのin silico 解析を行う。上記変化を認めた領域に対するmotif 解析を行い、同領域に共役的に作用する転写因子を同定する。
ⅳ）病理学的解析や機能解析による候補遺伝子の絞り込み：ⅲ）で同定した標的遺伝子や共役的転写因子の候補について、免疫染色などの病理組織学的解析を行い、臨床検体における発現との整合性を確認する。shRNAによるノックダウンや強制発現モデルを作成し、各種機能解析（増殖・遊走・浸潤能など）を行う。
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Research Products
(12 results)
