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2023 Fiscal Year Research-status Report

New oral cancer treatment strategy targeting PIKK family-related DNA repair mechanisms

Research Project

Project/Area Number 22K10155
Research InstitutionNara Medical University

Principal Investigator

仲川 洋介  奈良県立医科大学, 医学部, 助教 (00714875)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 森 英一朗  奈良県立医科大学, 医学部, 准教授 (70803659)
Project Period (FY) 2022-04-01 – 2026-03-31
KeywordsPIKKファミリー / 口腔癌細胞
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、DNA修復に関与するPIKKファミリーが、がん治療で用いられる既存の抗悪性腫瘍薬や放射線治療や温熱治療などの効果を増大させる分子標的となり得るのか否かの検討を目的としている。
昨年度までに、口腔扁平上皮癌細動のSAS細胞およびHSC3細胞ともに、5-FU処理では ATR阻害剤の併用により著明な増感効果を認め、X線照射ではDNA-PK阻害剤との併用で増感効果を認め、温熱処理ではATR阻害剤との併用により高い増感効果を認める結果を得ていた。
今年度は、温熱処置とATR阻害剤の併用による増感効果のメカニズムの検討を行った。ウエスタンブロッティングにて温熱処理(44℃)の時間依存的に自己リン酸化が認められた。また、ATR阻害剤を組み合わせるとATRの自己リン酸化の抑制が認められた。
次に、ヒストンH2AXのリン酸化を免疫染色にて検出したところ、温熱処理(44℃・20分間)単独群では、処理後30分でヒストンH2AXのリン酸化の増加が認められ、12時間後、24時間後の細胞では、リン酸化が減少していた。温熱処理とATR阻害剤を組み合わせると、ヒストンH2AXのリン酸化は顕著に増加し、さらに12時間後、24時間後もそのリン酸化の程度は変化が認められなかった。さらに、Apoptosis誘導の増加をFlow cytometryを用いた細胞周期のヒストグラムおよびHoechst染色での形態学的変化から検討を行い、温熱処理単独に比べATR阻害剤併用ではApoptosis誘導を著明に増加させる結果を得た。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

これまでATR阻害剤を用いることで温熱処理による殺細胞効果が上昇することから、、PIKKファミリノーの中でATRが温熱処理のターゲットになることを発見していた。
そこで、ウエスタンブロッティングにて温熱処理に伴うATRおよびATR関連のDNA修復経路のタンパク質の経時的な発現変化を比較し、ATR阻害剤を併用するとそれらの発現が抑えられることを確認した。γH2AX抗体を用いた免疫染色でDNA二本鎖切断の量的比較検討を行い、Flow cytometryを用いた細胞周期のヒストグラムおよびHoechst染色での形態学的変化からApoptosis誘導の検討を行ったところ、温熱処理単独に比べATR阻害剤と温熱処理を併用することで Apoptosis誘導を著明に増加させる結果を得た。
以上のように、温熱処理とATR阻害剤の併用による増感効果のメカニズムに関して少しずつ研究内容を深め解明していくことが出来ていると考える。

Strategy for Future Research Activity

温熱処理とATR阻害剤併用による殺細胞効果の上昇に関してのメカニズムに関しては、研究が進んでおり、同じくATR阻害剤で殺細胞効果の上昇を認めた5-FUに関してもそのメカニズムの解明を進めていく予定にしている。
具体的には、ウエスタンブロッティングにて5-FUに伴うATRおよびATR関連のDNA修復経路のタンパク質の経時的な発現変化を比較し、ATR阻害剤を併用するとそれらの発現が抑えられることを確認する。γH2AX抗体を用いた免疫染色でDNA二本鎖切断の量的比較検討を行い、Flow cytometryを用いた細胞周期のヒストグラムおよびHoechst染色での形態学的変化からApoptosis誘導の検討い、5-FUのATR阻害剤併用による増感効果のメカニズムを検討していく予定である。

Causes of Carryover

次年度の研究計画を考えると細胞培養消耗品や抗体の購入などに費用がかかることが予想されたため、研究費を有効に活用するために次年度に使用することとした。

  • Research Products

    (10 results)

All 2023 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Impact of beta-tricalcium phosphate on preventing tooth extraction-triggered bisphosphonate-related osteonecrosis of the jaw in rats2023

    • Author(s)
      Funayama Naoki、Yagyuu Takahiro、Imada Mitsuhiko、Ueyama Yoshihiro、Nakagawa Yosuke、Kirita Tadaaki
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 13 Pages: 1-11

    • DOI

      10.1038/s41598-023-43315-3

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] A retrospective analysis of clinical N1 oral squamous cell carcinoma2023

    • Author(s)
      Nakamura Hiroshi、Ueda Nobuhiro、Osawa Masahiro、Nakayama Yohei、Nakagawa Yosuke、Yagyuu Takahiro、Yamakawa Nobuhiro、Kirita Tadaaki
    • Journal Title

      Journal of Oral and Maxillofacial Surgery, Medicine, and Pathology

      Volume: 1 Pages: 1-11

    • DOI

      10.1016/j.ajoms.2023.11.011

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 当院周術期管理センター口腔機能管理部門における院内周知への取り組みと課題2023

    • Author(s)
      綿松静香,吉田美和,伊地知由賀,木下小百合,藤川慶乃,畠中利英,下辻寛子,青木久美子, 仲川洋介,川口昌彦,桐田忠昭
    • Organizer
      第20回日本口腔ケア学会総会・学術大会,第3回国際口腔ケア学会合同会議
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 不正咬合が受診契機となったPure trigeminal motor neuropathyの1例2023

    • Author(s)
      財前美希,仲川洋介,上田順宏,桐田忠昭
    • Organizer
      第77回日本口腔科学会学術集会
  • [Presentation] 当科における口腔癌cN1症例の臨床的検討2023

    • Author(s)
      中村泰士,上田順宏,山川延宏,柳生貴裕,仲川洋介,中山洋平,桐田忠昭
    • Organizer
      第47回日本頭頸部癌学会総会・学術講演会
  • [Presentation] 顎口腔領域に発症した気腫の臨床的検討2023

    • Author(s)
      大澤政裕,堀田 聡,仲川洋介,桐田忠昭
    • Organizer
      第24回日本口腔顎顔面外傷学会総会・学術大会
  • [Presentation] Examination of Risk Factors for the Occurrence of Malunion in Mandibular Reconstruction2023

    • Author(s)
      Ueda N,Imai Y,Yamakawa N,Yagyuu T,Nakamura H,Nakagawa Y,Nakayama Y,Kirita T.
    • Organizer
      9th World Congress of the International Academy of Oral Oncology (IAOO), Incheon, South Korea
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ATR inhibition enhances the efficacy of the 5-FU treatment in cultured human oral cancer cells and transplanted tumor in mice2023

    • Author(s)
      Nakagawa Y,Ueda N,Yamakawa N,Kirita T.
    • Organizer
      9th World Congress of the International Academy of Oral Oncology (IAOO), Incheon, South Korea
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 温熱応答回復過程におけるユビキチン化の新たな役割2023

    • Author(s)
      仲川洋介、桐田忠昭、森 英一朗
    • Organizer
      日本ハイパーサーミア学会第 40 回大会
  • [Remarks] 奈良県立医科大学口腔外科学講座

    • URL

      https://nara-oms.com/

URL: 

Published: 2024-12-25  

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