口腔癌の抗癌剤および放射線耐性に関与するエピゲノム異常の解明と個別化治療への応用

2015 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 26861738
• Research Institution: Kumamoto University
• Principal Investigator: 廣末 晃之 熊本大学, 医学部附属病院, 助教 (00638182)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: 口腔癌 / エピゲノム / DNAメチル化 / ヒストン修飾 / 抗癌剤耐性 / 放射線耐性 / エピジェネティクス治療薬

Outline of Annual Research Achievements

今年度は前年度からの実験の継続としてOSCC細胞株での抗癌剤/放射線耐性に関連する遺伝子群の高次エピゲノムの解析を進め、さらにOSCCにおけるエピゲノム・プロファイルとその臨床的意義の解析を中心に研究を遂行した。まず、細胞株においては放射線耐性のOSCC細胞株を用いて、次世代シークエンサーを使用し、網羅的DNAメチル化解析(RRBS法)を行った。その結果、放射線耐性株においては、親株と比較し、多くの遺伝子にてDNAメチル化の変化が認められた。また、5-FU耐性のOSCC細胞株で得られていた結果と共通した遺伝子も含まれていた。ヒストン修飾の解析については、H3K27のアセチル化に着目し、OSCC細胞株を用いてゲノムワイドでのヒストン修飾状態をChIP-seq法にて解析した。また、耐性関連遺伝子や転移に関連する遺伝子についてChIPアッセイにおいてもH3K27アセチル化の変化を確認した。さらにエピゲノム治療薬においての解析では5-aza-2'-deoxycytidine(5-aza-dC)、JQ-1にて5-FUに対する抗癌剤感受性試験を行った結果、5-FU耐性株において抗癌剤耐性が緩和される結果が得られた。JO-1はH3K27アセチル化を認識し、その部位へのBRD4の結合を阻害するため、ChIPアッセイにおいてその結合を確認した。続いて、細胞株において得られていた耐性関連遺伝子について、治療前の生検組織を用いてDNAメチル化解析をMSP法を用いて行った。その結果、5-FU併用の術前化学放射線療法の治療効果とMGMT、TFAP2EのDNAメチル化状態に関連が認められた。これらの結果はエピゲノムプロファイルに基づいた癌の個性診断への応用が期待でき、個別化治療の実現に向けてさらなる解析を進めていきたいと考えている。

Research Products

• [Journal Article] Pre-treatment neutrophil to lymphocyte ratio predicts the chemoradiotherapy outcome and survival in patients with oral squamous cell carcinoma: a retrospective study (2016)
  • Author(s): Nakashima H., Matsuoka Y., Yoshida R., Nagata M., Hirosue A., Kawahara K., Sakata J., Arita H., Hiraki A., Nakayama H.
  • Journal Title: BMC cancer Volume: 16 Pages: 41-49
  • DOI: 10.1186/s12885-016-2079-6.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] The tumor stromal features areassociated with resistance to 5-FU-based chemoradiotherapy and a poor prognosis in patients with oral squamous cell carcinoma. (2015)
  • Author(s): Matsuoka Y., Yoshida R., Nakayama H., Nagata M., Hirosue A., Kawahara K., Nakagawa Y., Matsuoka Y., Sakata J., Arita H., Hiraki A. &Shinohara M.
  • Journal Title: APMIS Volume: 123 Pages: 205-214
  • DOI: 10.1111/apm.12344.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Phase II clinical trial of multiple peptide vaccination for advanced head and neck cancer patients revealed induction of immune responses and improved OS. (2015)
  • Author(s): Yoshitake Y., Fukuma D., Yuno A., Hirayama M., Nakayama H., Tanaka T., Nagata M., Takamune Y., Kawahara K., Nakagawa Y., Yoshida R., Hirosue A., Ogi H., Hiraki A., Jono H., Hamada A., Yoshida K., Nishimura Y., Nakamura Y. & Shinohara, M.
  • Journal Title: Clinical Cancer Research Volume: 21 Pages: 312-321
  • DOI: 10.1158/1078-0432.CCR-14-0202.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A case of adenomatoid odontogenic tumor-like tumor, unusual benign odontogenic tumor in the maxilla. (2015)
  • Author(s): Kawahara K., Nakayama H., Fukuma D., Nagata M., Yoshida R., Tanaka T., Nakagawa Y., Hirosue A., Hiraki A., Takeda Y & Shinohara M.
  • Journal Title: Journal of Oral and Maxillofacial Surgery, Medicine, and Pathology Volume: 27 Pages: 299-302
  • DOI: 10.1016/j.ajoms.2014.05.001
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Epigenetic alterations in chemoresistance and radioresistance of oral squamous cell carcinoma. (2015)
  • Author(s): A. Hirosue, M. Nakamoto, T. Yamamoto, Y. Matsuoka, C. Nakamura, K. Kawahara, R. Yoshida, A. Hiraki, H. Nakayama, M. Shinohara
  • Organizer: 22nd International conference on oral & maxillofacial surgery
  • Place of Presentation: メルボルン、オーストラリア
  • Year and Date: 2015-10-27 – 2015-10-30
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Increased expression of HMGA2 predicts metastasis and poor prognosis in oral squamous cell carcinoma. (2015)
  • Author(s): Junki S，Akiyuki H，Ryoji Y，Masashi N，Yuichiro M，Hidetaka A，Kenta K，Yoshihiro N. Masashi N，Akimitsu H，Masanori S，Hideki N
  • Organizer: 第74回日本癌学会総会
  • Place of Presentation: 名古屋国際会議場
  • Year and Date: 2015-10-08 – 2015-10-11