2023 Fiscal Year Research-status Report

肝細胞癌におけるCOPZ1の非癌遺伝子依存性と分子標的薬治療への応用

Research Project

Project/Area Number	22K08885
Research Institution	Hokkaido University
Principal Investigator	折茂達也北海道大学, 医学研究院, 助教 (80711861)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	蒲池浩文北海道大学, 医学研究院, 客員研究員 (60374237) 神山俊哉北海道大学, 医学研究院, 客員研究員 (80322816)
Project Period (FY)	2022-04-01 – 2025-03-31
Keywords	COPZ1
Outline of Annual Research Achievements	COPZ1(coatomer protein zeta1)はゴルジ体の輸送小胞を形成する膜タンパクCOP-Iの構成タンパクの一つとして知られている。COPZ1遺伝子は癌遺伝子ではないものの、癌にとっては不可欠な遺伝子であり、非癌遺伝子依存性(non-oncogene addiction)としての機序が知られている。肝細胞癌においてCOPZ1の発現が分子標的薬の治療効果に深く関わっている可能性があり、そのメカニズムの解明は肝細胞癌の分子標的薬治療に大きく寄与することが期待される。本研究では、肝細胞癌におけるCOPZ1の発現が癌の生物学的悪性度・分子標的薬の効果とどのように関わるかの分子学的解明と、COPZ1阻害による肝細胞癌治療への可能性をnon-oncogene addictionの観点から解析する。2008年1月～2014年12月までに当科で肝切除を行った初発肝細胞癌256例に対しCOPZ1の免疫染色を行った。染色強度によりスコア０からスコア４までスコアリングし、スコア０，１を陰性、スコア２．３を陽性と判定した。COPZ1の免疫染色の結果、陰性が98例、陽性が158例であった。COPZ1陰性陽性症例を比較した結果、COPZ1と臨床病理学的因子との間には相関関係は見られなかったが、COPZ1陽性例は陰性例に比べ全生存率、無再発生存率ともに有意に予後不良であり、多変量解析でも独立した予後不良因子であった。COPZ2の免疫染色は試みたものの、有効に染色される抗体は見つからなかった。そのためmRNA発現の観点から解析すると、COPZ2はCOPZ1の発現に逆相関しなかったが、癌では正常細胞と比較しCOPZ2の発現が低下していた(COPZ1腫瘍依存性)。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 3: Progress in research has been slightly delayed. Reason COPZ1の癌での特徴として重要なのが腫瘍依存性であり、正常細胞ではZ1とZ2の両方が発現しているが、癌細胞においては主にZ1が発現している。その理由としては、COPZ2遺伝子の下流のマイクロRNA152が癌抑制性に働くため、癌ではCOPZ2の発現が抑制されていると考えられている。そのためCOPZ1を阻害した場合には正常細胞はZ2が存在するためCOP複合体は機能できるが、癌細胞では機能が維持できず、ゴルジ体機能不全を生じ、最終的には細胞死に至る。このような機序のため、COPZ1だけでなく、COPZ2の免疫染色を各種条件下で試みたが最終的にCOPZ2の免疫染色を行うことができず、mRNAでの解析に変更した。
Strategy for Future Research Activity	肝癌細胞株でCOPZ1で遺伝子改変株を作成し、癌悪性度(増殖能、浸潤能、遊走能など)の変化を評価する。具体的には、vectorでのCOPZ1高/低発現株作成、特異的siRNA(ノックダウン)を行い、Proliferation Assay、Invasion Assay、Wound Healing Assayも行う。また肝癌におけるCOPZ1の動態解析のため、COPZ1高発現と癌悪性化のメカニズム、COPZ1発現抑制と癌アポトーシスについての解析も検討する。
Causes of Carryover	（理由）COPZ1の免疫染色は条件設定もうまく行うことができ、免疫染色結果も仮説と概ね一致していた。COP複合体にはCOPZ1だけでなくCOPZ2もあるため、COPZ2の免疫染色も試みたがCOPZ2の免疫染色の条件設定に難渋し最終的には免疫染色を断念してmRNAでの検討で代用した。そのため次年度使用額が生じることになった。（使用計画）細胞株のin vitro実験、具体的には肝癌細胞株でCOPZ1で遺伝子改変株を作成し、癌悪性度(増殖能、浸潤能、遊走能など)の変化を評価する予定であり、それに必要な物品の購入や解析費用に使用する予定である。