2022 Fiscal Year Research-status Report
Potential for targeted therapy of eIF2, a PKR-related molecule involved in carcinogenesis and progression of hepatocellular carcinoma.
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21K08008
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| Research Institution | Ehime University |
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Principal Investigator |
日浅 陽一 愛媛大学, 医学系研究科, 教授 (70314961)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | eIF2-alpha / eIF2-beta / eIF2-gamma / PKR / PERK / 肝細胞癌 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
申請者らは、肝細胞癌においてPKR（protein kinase R）の過剰な発現がMAPK pathwayを介して癌増殖を促進していることを明らかにした。また、PKRと同様にeIF2-alpha（eukaryotic initiation factor 2-alpha）キナーゼであるPERK（PKR like endoplasmic reticulum kinase）が細胞のアポトーシスを誘導する機序の一部を明らかにしてきた。PKRやPERKはeIF2-alphaをリン酸化するが、リン酸化したeIF2-alphaは蛋白合成を抑制する。これまでの検討では、PKR高発現によりeIF2-alphaのリン酸化が増強しているものの、肝細胞癌への直接作用は明らかでない。肝細胞癌にはeIF2-alphaの働きをコントロールしている固有の環境が存在していることが示唆される。eIF2はeIF2-alpha、eIF2-beta、eIF2-gammaの3つのサブユニットから構成され、eIF2-alphaが上流シグナルの影響を受けリン酸化されることは知られているが、eIF2-betaやeIF2-gammaの肝細胞癌における発現状況やその役割・相互作用に関する詳細な機序は明らかではない。2年目となる令和４年度は、肝細胞癌症例のeIF2の各サブユニットの発現量を、real-time RT-PCRおよびWestern blottingにて解析した。肝細胞癌症例における癌部と非癌部で比較した。また、各サブユニットの表現形をみるため、各サブユニットをsiRNAを用いてknockdownし、それに伴う肝細胞癌の細胞増殖能を検討した。今後、eIF2-alpha、eIF2-beta、eIF2-gammaの各サブユニット間における相互作用と、肝細胞癌の増殖能、その細胞内分子ネットワークについて検討を行う予定である。
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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
本年度はまず肝細胞癌症例のeIF2の各サブユニットの発現量を、癌部と非癌部で比較し、すべてのサブユニットが非癌部と比較し癌部で高発現していることを確認した。次に肝細胞癌においてeIF2の各サブユニットが相互作用することを想定し、siRNAを用いて各サブユニットのknockdownを行い、他のサブユニットの発現変化をWestern blottingにより評価した。その結果、蛋白質の発現には有意な変化は見られなかった。また、eIF2のサブユニットの発現の変化が肝細胞癌の進展に及ぼす影響を検討するため、eIF2のサブユニットのknockdownによる細胞増殖能の変化をcell proliferation assayにより評価した。また、逆にプラスミドを用いたeIF2-gammaの過剰発現による細胞増殖能を検討した。さらに、eIF2-betaあるいはeIF2-gammaのknockdownによって、eIF2-alphaの機能への影響を確認した。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在cell cycle assayを施行し、eIF2-betaおよびeIF2-gammaのknockdownが肝細胞癌の細胞周期に及ぼす変化を検討している。他にもapoptosis assay，wound healing assay，invasion assayなど他の表現型の評価も行う。またeIF2-betaとeIF2-gammaを共にknockdownすることで、単独群と比較し表現型に違いがあるか検討する。また小胞体ストレス下における、eIF2-betaとeIF2-gammaによるeIF2-alphaの機能と小胞体ストレス応答との関連を評価する。また、HepG2やHLEなどHuh7以外のヒト肝細胞癌細胞株でも同様の結果が得られるか確認する。さらに、肝細胞癌の組織検体を用いて、eIF2各サブユニットと肝細胞癌の増殖および予後との関連について検討する。
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