2020 Fiscal Year Research-status Report
Development of novel therapeutics targeting TGF-beta-dependent oral cancer progression
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20K10111
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| Research Institution | Tokyo Medical and Dental University |
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Principal Investigator |
KA 井上 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 助教 (90302877)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | TGF-β / 口腔がん / へパラン硫酸プロテオグリカン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
口腔扁平上皮がん細胞は、がん微小環境において豊富なtransforming growth factor-β (TGF-β)により悪性度の高い浸潤性の間葉系細胞へと分化転換 (上皮間葉移行)する。また、遠隔臓器へと転移するがん細胞にはヘパラン硫酸プロテオグリカン(HSPG) が発現しており、HSPGはがんの浸潤・転移を促進することが知られている。しかし上皮間葉移行におけるHSPGの役割に関しては未解明の部分が多く残されている。本研究では、口腔がんの悪性化に伴う上皮間葉移行とHSPGの連関を司る分子機構を解明することを目的とした。初めに口腔がん細胞に上皮間葉移行を誘導したときのHSPGの発現について検討し、発現が変動する複数のHSPGを同定した。またすでに間葉上皮移行を可視化できるレポーター口腔がん細胞を用いて、1600個の低分子化合物ライブラリーからスクリーニングした間葉-上皮移行の促進因子を用いた解析にも着手した。まず同定した化合物の上皮間葉移行への作用について検討した。その結果、同定した化合物は特異的に細胞運動及び上皮間葉移行誘導を抑制することが示された。さらに、同定した低分子化合物をマウスに投与して解析したところ、口腔がん細胞由来の腫瘍形成に対する抑制効果が示された。そこでその低分子化合物は、口腔がんの悪性化を抑制する新規治療薬として期待できる。現在、上皮間葉移行の誘導時のHSPGの発現変動に対する同定した化合物の影響を検討している。
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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
口腔がん細胞ではTGF-βの刺激により複数のHSPGが変動する可能性が示唆されている。口腔がん細胞のTGF-βの刺激にともなう変化について、RNAシーケンシングを用いたトランスクリプトーム解析をおこなった。HSPGのコアタンパク質、生合成酵素の変動を解析している。TGF-β刺激により顕著に発現が変動するHSPGの上皮間葉移行における役割を明らかにするために、遺伝子欠損細胞の樹立に向けて準備を進めている。また、当研究室で開発した、間葉-上皮移行を可視化できるハイスループットスクリーニング系(E-cadherinのプロモーターに依存してGFPが発現するレポーター遺伝子を導入した口腔がん細胞)を用いて間葉上皮移行誘導作用を持っている因子として同定した低分子化合物の解析を進めた。その低分子化合物は細胞運動能を抑制することが明らかとなった。また、同定された低分子化合物はマウスの腫瘍形成にも抑制結果が見られた。その低分子化合物は市販薬であり、安全性等の検証が行われているため、口腔がんの悪性化を抑制する新規応用が期待できる
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| Strategy for Future Research Activity |
今後、以下の実験を行う。①引き続き公開データベースの解析をおこない、HSPG関連分子の中から頭頚部がん患者の予後不良因子を探索する。②同定された候補HSPGの遺伝子欠損細胞を樹立し、in vitroレベルで運動・浸潤に転移に同定したHSPGがどのように関与しているかを検討する。③同定した低分子化合物がどのような機序で上皮間葉移行を抑制するか調べるために、その化合物による遺伝子発現の変動に対するRNAシーケンシング法による網羅的解析を行う。その結果から同定されたHSPGと相関を示している遺伝子を抽出する。
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