2020 Fiscal Year Research-status Report
Control of Head and neck cancer by inhibitory peptides for DKK3 functional domain.
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20K09908
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| Research Institution | Nagasaki University |
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Principal Investigator |
片瀬 直樹 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 助教 (30566071)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤田 修一 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 准教授 (00181355)
西松 伸一郎 川崎医科大学, 医学部, 准教授 (20222185)
山内 明 川崎医科大学, 医学部, 教授 (80372431)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 頭頸部扁平上皮癌 / 口腔扁平上皮癌 / DKK3 / 癌関連遺伝子 / 遺伝子機能解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
我々は、頭頸部扁平上皮癌（HNSCC）で特異的に高発現を示し、腫瘍細胞の悪性度を規定する因子として機能するDKK3遺伝子をターゲットとした腫瘍制御を目的とした研究を行っている。これまでに、DKK3でコードされる分泌型/非分泌型タンパクは細胞外および細胞内からAktをリン酸化して活性化し、腫瘍細胞の増殖・浸潤・遊走を有意に増大させることを明らかにしてきた。本研究計画では、DKK3がAktを活性化する際に重要な、タンパク間相互作用に関する機能ドメインを同定し、それを阻害するペプチドの開発を行なっている。
本年度はDKK3の機能ドメインの同定を行った。DKK3タンパクの構造を検討し、機能ドメインの候補として2つあるcysteine rich domain (CRD1, CRD2)に注目した。既に構築済みのDKK3発現プラスミドを鋳型として、inverse PCR法でCRD1、CRD2、CRDaとCRD2両方を削除したdeletion mutant発現プラスミド (ΔC1,ΔC2,ΔC1ΔC2)を構築、HNSCC細胞に導入してAktのリン酸化が消失するかを確認した。
結果では、ΔC1ではリン酸化の低下は起こらなかったが、ΔC2、ΔC1ΔC2ではリン酸化の低下が見られた。これと一致してΔC1では細胞増殖・遊走・浸潤は低下しなかったが、ΔC2、ΔC1ΔC2ではこれらは有意に抑制された。このことから、CRD2が重要な機能ドメインである可能性が示唆された。次に、DKK3CRD2のアミノ酸配列を他のDKKファミリータンパク（DKK1, DKK2, DKK4）と比較し、DKK3にのみ特有の配列を有する部位を特定した。次年度はこの部位をターゲットとした阻害ペプチドの設計を行う。
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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
本年度から来年度にかけて完了させる予定であった機能ドメインの同定までが既に完了しており、進捗状況は順調であると言える。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後はDKK3機能ドメインの中で特に重要であると考えられる配列に対する阻害ペプチドまたは相補性ペプチドを合成し、実際に腫瘍抑制効果があるかを検討する。in vitroでの実験結果を踏まえ、ヌードマウスに腫瘍を移植した系でも腫瘍治療効果が発揮できるかを検討する。
令和3年度はペプチドとDKK3の結合の確認のため、スーパーコンピューターを用いたドッキングシミュレーションを行って、有効性のあるペプチドを絞り込む。ついで実際にペプチドを合成してliposomeやオリゴアルギニンによって細胞内に導入、Aktの活性化を抑制できるかを確認する。この結果を踏まえ、令和4年度以降に動物実験を行う。
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| Causes of Carryover |
研究分担者が当該研究に必要な物品を安価で調達できたことにより残額が発生し、次年度使用額が生じている。この使用額については令和3年度に物品費または論文投稿料として全額を執行する予定である。
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Research Products
(3 results)
