2021 Fiscal Year Research-status Report

予後不良卵巣癌における薬剤製剤抵抗性の機序解明と新規治療標的の開発

Research Project

Project/Area Number	21K09531
Research Institution	Tohoku University
Principal Investigator	徳永英樹東北大学, 大学病院, 准教授 (30595559)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	島田宗昭東北大学, 医学系研究科, 准教授 (40362892) 重田昌吾東北大学, 医学系研究科, 助教 (90842633)
Project Period (FY)	2021-04-01 – 2024-03-31
Keywords	卵巣癌 / 薬剤耐性 / 白金製剤 / クロマチンリモデリング
Outline of Annual Research Achievements	ZFHX4,CHD4によるがん幹細胞化の維持、プラチナ感受性制御機構の解明 CHD4 mRNAの発現は卵巣がん患者由来の組織を用いた検討で、白金製剤耐性群で有意に高かった。CHD4の過剰発現が卵巣がん細胞に白金製剤耐性を誘導し、生存予後を低下させることが示唆された。CHD4のノックダウンは、卵巣がん細胞株TOV21Gにおいてシスプラチンを介したアポトーシスを誘導した。ところが、CHD4のノックダウンは、RAD51やp21（他のがん種でCHD4の標的として知られ、プラチナ感受性を調節する）の発現には影響を与えなかった。また、CHD4は、MDR1の発現を正に制御していることが、ノックダウンおよび過剰発現実験により明らかになった。並行して、CHD4阻害剤の効果を二次元培養系で検証し、ノックダウンの系と同様の知見を得た。卵巣がん患者由来の血漿中の代謝物を超高速液体クロマトグラフ-タンデム質量分析計（UHPLC-MS/MS）を用いて解析した結果、トリプトファンに対するキヌレニンの比率が高いほど、予後不良であった。血漿メタボローム解析が予後予測や化学療法への反応性評価にも有用であることがわかった。In vivoモデルにおいても細胞内および培養液中の代謝物のプロファイルを測定できるよう計画に加えることとした。二次元培養モデルから三次元培養モデルへの移行のため、細胞株および卵巣がん患者組織由来のオルガノイドの系を複数樹立するため、培養条件の検討を継続している。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 初年度は、研究の基盤の系となるオルガノイドモデルの樹立に注力している。２次元培養系のデータは論文として公開できたため、おおむね順調に進展していると考える。
Strategy for Future Research Activity	ChIP-seqを用いたZFHX4/CHD4の標的遺伝子発現制御機構の解明 ZFHX4はCHD4と結合することで、転写因子複合体として共通の遺伝子発現制御に関わる可能性が示唆される。本研究ではZFHX4およびCHD4抗体によるChip-Seqを行い、ZFHX4とCHD4が協調して発現調節している遺伝子領域を抽出する。ZFHX4にアミノ酸変異を伴う変異を持つ卵巣癌細胞株であるA2780とその他の卵巣癌細胞株をオルガノイド培養したうえで比較し、ZFHX4の遺伝子変異による、SOX2やOCT4といったがん幹細胞関連遺伝子へZFHX4とCHD4の転写活性を比較する。また、MDR1の発現調節を直接制御しているか、何らかの分子を介して間接的に制御しているかを明らかにし、ZFHX4/CHD4を直接阻害するよりも効果的なプラチナ感受性制御因子の同定あるいは、同時に阻害することで効果を増強する因子を探索する。
Causes of Carryover	初年度は、情報収集のための学会参加は基本的にwebとなり、旅費の支出が予定より大幅に減少した。また、オルガノイドモデルの作成に時間を要し、比較的試薬と解析費用の嵩むChIP-seqの実施は次年度以降に行う予定である。