小胞体ストレス応答を司る長鎖ノンコーディングRNA 革新的治療への展開

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 21K08733
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 市原 もも子 大阪大学, 医学部附属病院, 医員 (50835246)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 奥崎 大介 大阪大学, 免疫学フロンティア研究センター, 特任准教授(常勤) (00346131) ; 山本 浩文 大阪大学, 医学系研究科, 教授 (30322184)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: LncRNA01534 / 小胞体ストレス

Outline of Annual Research Achievements

近年、長鎖ノンコーディングRNA (long non-coding RNA, 以下 lncRNA)が様々な癌腫において、発癌や癌進展に重要な役割を果たすことがわかってきた。小胞体ストレス応答は、ホメオスタシスの維持や癌細胞の生存において重要な機構であるが、小胞体ストレス応答とlncRNAの関わりは未だほとんど明らかではない。諸家によりプロテアソーム活性が低下した腫瘍細胞は、癌幹細胞様性質を示すことが報告されているが、私達は低プロテアソーム活性細胞を検出するin vitro可視化システムを用いて、プロテアソーム活性が低下した幹細胞性質をもった大腸癌細胞ではlncRNA LINC01534が過剰発現していること、またLINC01534の高発現は大腸癌の予後不良と関連することを見出した。初年度はLINC01534をノックダウンすることにより大腸癌細胞株HCT116とRKOでG2/M arrestが誘導されることを見出した。更に、これら二つの大腸癌細胞株でLINC01534のノックダウンにより小胞体ストレス応答に働くリン酸化eIF2α、ATF4といったPERK経路の構成分子の蛋白発現が亢進すること、更にGlutamine-free, Glucose-freeとした飢餓状態においてはLINC01534のノックダウンでより一層小胞体ストレス応答作用が増強されることを見出した。すなわちLINC01534は小胞体ストレス応答を負に制御する働きを担うことが分かった。大腸癌では癌幹細胞性とERストレス応答が逆相関することが報告されているが、そのメカニズムは十分に分かっていないが、癌幹細胞モデル細胞で高発現するLINC01534が定常状態ではERストレス応答の抑制に働くことはメカニズムの解明に役立つと考えられる。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

2021年度は計画していた（1）細胞株を増やして細胞周期、小胞体ストレス応答について検討するについて計画通りに行うことが出来た。2022年度にかけて行う(2) LINC01534の細胞死やAutophagyに関わる機能解析については、アポトーシスアッセイについて行うことが出来ており、計画はおおむね順調に進んでいる。

Strategy for Future Research Activity

2021年度の研究により、LINC01534が小胞体ストレス応答の3つの経路のうち主としてPERK経路の調節に働く可能性が示唆され、この点をPERK経路に特化したレポーターアッセイで確認する。また癌幹細胞性を調節している可能性についてLINC01534の阻害による癌幹細胞マーカーや分化マーカーの変化、スフェア形成能、抗癌剤感受性の変化についても明らかにする。さらに、LINC01534とAutophagyとの関連、LINC01534と相互作用する分子の網羅的な探索・RNA複合体の同定についても検討を進めていく予定である。