Comprehensive analysis of radiation-response miRNA for cell-to-cell communication
| Project/Area Number |
21K07642
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 52040:Radiological sciences-related
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
小林 加奈 神戸大学, 医学研究科, 客員准教授 (70433282)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐々木 良平 神戸大学, 医学部附属病院, 教授 (30346267)
椋本 成俊 神戸大学, 医学部附属病院, 特命助教 (70634278)
清水 康之 神戸大学, 医学部附属病院, 特命技術員 (80824234)
岩下 和真 神戸大学, 医学部附属病院, 医学研究員 (80850065)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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| Keywords | エクソソーム / 放射線治療 / 膵臓がん / 放射線応答 / exosomes / microRNAs / liquid biopsy / radiation therapy / miRNA |
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| Outline of Research at the Start |
エクソソームは近年最も注目されている細胞・細胞間情報伝達を行う細胞外小嚢胞であるが、その主たる機能は、miRNA（20塩基長で、遺伝子の転写後調節を行う最も重要な調節因子）を介して調整される。放射線照射をうけたがん細胞が、どのようなエクソソーム由来miRNAを放出するか、そのレシピエント細胞がどの細胞で、生体内でどのような反応をするかといった放射線応答を、培養上清や、血液リキッドバイオプシーで得られるエクソソーム由来miRNAを、特に細胞細胞間応答に着目して、網羅的に解析して検証する予定である。
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| Outline of Annual Research Achievements |
エクソソームは近年最も注目されている細胞・細胞間情報伝達を行う細胞外小嚢胞であるが、その主たる機能は、miRNA（20塩基長で、遺伝子の転写後調節を行う最も重要な調節因子）を介して調整される。放射線照射をうけたがん細胞が、どのようなエクソソーム由来miRNAを放出するか、そのレシピエント細胞がどの細胞で、生体内でどのような反応をするかといった放射線応答を、培養上清や、血液リキッドバイオプシーで得られるエクソソーム由来miRNAを網羅的に解析した。
放射線照射に応答した新規のエクソソームの作用と考えられたため、その分子機構の解明に尽力した。その結果、レシピエントがん細胞では細胞内のCu/Znスーパーオキシドジスムターゼ（SOD1）が減少しており、SOD1は多くのがん細胞で高発現している重要な抗酸化系酵素の一つであることからも細胞内のROS増加の原因と考えられた。エクソソームによって伝達されたmiRNAによってそのSOD1の発現抑制が誘導されたか否かを検証するために、miRNA arrayによる網羅的解析を実施した。興味深いことに5Gyと8Gyの双方で増加しているmiRNAは14個、低下しているmiRNAは27個検出され、TargetScanを用いた検索では、その中でmiR-6823-5pが放射線照射により顕著に発現上昇していることを確認した。さらに、miR-6823-5p にSOD1遺伝子との相補的塩基配列を同定した。以上の結果から、miR-6823-5pを高発現する照射エクソソームが周囲の腫瘍細胞に取り込まれSOD1の発現を抑制することにより、ROS産生・DNA損傷 の増大による細胞死が誘導される」という分子機構を明らかにし報告した。
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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
放射線照射をうけたがん細胞が、どのようなエクソソーム由来miRNAを放出するか、そのレシピエント細胞がどの細胞で、生体内でどのような反応をするかといった放射線応答に関して、がん細胞の培養上清からの解析では一定の成果を得た。現在は、肺がんや大腸がんなどに対して放射線治療を実施した患者から血液を採取し、エクソソーム解析を行う予定であり、症例の集積中である。血液リキッドバイオプシーで得られるエクソソーム由来miRNAを網羅的に解析する前に標的となるmiRNAやそのmiRNAによって誘導される放射線応答に関して予備実験をする予定であるが、放射線照射の細胞応答をより明確に確認するために、照射前後のエクソソームの比較から開始する予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
放射線照射をうけたがん細胞が、どのようなエクソソーム由来miRNAを放出するか、そのレシピエント細胞がどの細胞で、生体内でどのような反応をするかといった放射線応答に関して、がん細胞の培養上清からの解析では一定の成果を得た。現在は、肺がんや大腸がんなどに対して放射線治療を実施した患者から血液を採取し、エクソソーム解析を行う予定であり、症例の集積中である。血液リキッドバイオプシーで得られるエクソソーム由来miRNAを網羅的に解析する前に標的となるmiRNAやそのmiRNAによって誘導される放射線応答に関して予備実験をする予定であり、現在その準備中である。
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Report
(3 results)
Research Products
(27 results)
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[Journal Article] 2-Hydroxyglutarate magnetic resonance spectroscopy in adult brainstem glioma.2023
Author(s)
Iwahashi H, Nagashima H, Tanaka K, Uno T, Hashiguchi M, Maeyama M, Somiya Y, Komatsu M, Hirose T, Itoh T, Sasaki R, Sasayama T.
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Journal Title
J Neurosurg
Volume: 1
Issue: 2
Pages: 1-1
DOI
Related Report
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[Presentation] A novel radiosensitizer of titanium peroxide nanoparticles (TiOxNPs) through continuous ROS generation2023
Author(s)
Ryohei Sasaki, Hiroaki Akasaka, Masao Nakayama, Yoshiko Fujita, Hikaru Kubota, Kenta Morita, Mennaallah Hassan, Mohammed Salah, Yuya Nishimura,Naritoshi Mukumoto, Takeaki Ishihara, Daisuke Miyawaki, Chiaki Ogino.
Organizer
American Association of Cancer Research Annual Meeting 2023
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Author(s)
Mohammed Salah, Hiroki Kawaguchi, Hiroaki Akasaka, Yasuyuki Shimizu, Kenta Morita, Yuya Nishimura, Hikaru Kubota, Tomomi Sogawa, NaritoshiMukumoto, Chiaki Ogino, Ryohei Sasaki.
Organizer
American Association of Cancer Research Annual Meeting 2023
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