2021 Fiscal Year Research-status Report
Identification of super-enhancer and master genes involved in treatment resistance of urothelial cancer
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21K09367
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
加藤 繭子 千葉大学, 大学院医学研究院, 特任講師 (80733857)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
五島 悠介 千葉大学, 大学院医学研究院, 特任助教 (00710576)
市川 智彦 千葉大学, 大学院医学研究院, 教授 (20241953)
関 直彦 千葉大学, 大学院医学研究院, 准教授 (50345013)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | miRNA / 尿路上皮癌 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
切除不能局所進行または転移性尿路上皮癌（腎盂癌・尿管癌・膀胱癌）に対する標準治療として、複数の抗癌剤を組み合わせる多剤併用化学療法が行われているが、次第に治療抵抗性を獲得する。逐次治療として、現在、様々な分子標的薬治療や免疫チェックポイント阻害薬が使用されているが、治療抵抗性を生じる機序を解明することは、新たに効果的な尿路上皮癌治療法を開発するうえで重要である。遺伝子発現制御に関する新しい概念として、ゲノム上で複数のエンハンサー(遺伝子の転写量を増加させる転写因子が結合するDNA領域)がクラスターを形成し、強力な転写制御を行うスーパーエンハンサー（SE）の存在が注目されている。また、最近の癌研究から、蛋白非コード遺伝子であるマイクロRNAが、癌の進展・転移・治療抵抗性に関与している事が示されている。マイクロRNAは、僅か19～22塩基の1本鎖機能性RNA分子であり、細胞内で、遺伝子発現の調整役として機能している。尿路上皮癌が抗癌剤治療に対して治療抵抗性を獲得する際に形成される尿路上皮癌細胞のSEと機能性RNAの統合解析から、治療抵抗性を解除する戦略を考案するために、その分子機序を明らかにすることが必要である。我々は、既に、尿路上皮癌の機能性RNA発現プロファイル（蛋白コード遺伝子およびマイクロRNA）を作成し、膨大な発現解析データを有している。その遺伝子発現情報とSEの概念を統合することで、その分子機序を明らかにする。
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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
尿路上皮癌細胞に抗癌剤(シスプラチン・ゲムシタビン)を暴露させた後、経時的にRNAを回収した。蛋白コード遺伝子およびマイクロRNAの発現プロファイルを作成できるよう準備している。未処理の細胞と比較して、抗癌剤暴露時に発現変動する機能性RNA分子の情報を収集する。蛋白コード遺伝子の発現解析は、アレイ解析法を採用し、マイクロRNAの発現解析は、RNAシークエンスにより行う。尿路上皮癌細胞に対して、抗癌剤を暴露させ、時間経過に伴い形成されるスーパーエンハンサー領域を検出する。スーパーエンハンサーの検出は、免疫沈降法（Chromatin immunoprecipitation: ChIP）と次世代シークエンサーを組み合わせたChIP-sequenceにより行う。ChIPに用いる抗体として、H3K27AC/BRD4/MED1などを予定している。また、ゲノム上のオープンクロマチン領域の情報を得るための解析法として、ATAC（Assay for Transposase-Accessible Chromatin）シースエンス法がある。次世代シークエンスと組み合わせる事で、転写が活性化されている場所とその頻度を調べる事が可能である。ChIP-sequenceと並行して、ATACシークエンスによる解析も行う。
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| Strategy for Future Research Activity |
尿路上皮癌細胞に薬剤暴露することで形成されるスーパーエンハンサー領域またはオープンクロマチン領域の情報と、尿路上皮癌細胞、薬剤暴露初期に発現誘導される機能性RNA機能性RNA分子情報、更に、申請者が作成している、尿路上皮癌抗癌剤耐性・機能性RNA発現プロファイルの情報を融合させる事で、尿路上皮癌細胞の抗癌剤暴露時に発現する機能性RNA分子の時間的階層性を明らかにする。
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| Causes of Carryover |
尿路上皮癌細胞に抗癌剤(シスプラチン・ゲムシタビン)を暴露させた後、経時的にRNAを回収した。蛋白コード遺伝子およびマイクロRNAの発現プロファイルを作成できるよう準備しており、残額を使用する予定である。
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