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前立腺癌原因遺伝子ETV1のタンパク質分解機構解析と前立腺癌治療への応用

研究課題

研究課題/領域番号 19K18613
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分56030:泌尿器科学関連
研究機関愛媛大学

研究代表者

渡辺 隆太  愛媛大学, 医学部附属病院, 助教 (00813635)

研究期間 (年度) 2020-03-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード前立腺癌 / SPOP / TMPRSS-ERG融合遺伝子 / ETV1 / DNA修復 / TOP2A / TOP阻害剤 / TDP1/2 / SPOP遺伝子 / TMPRSS2-ERG融合遺伝子 / ゲノム不安定性 / 体細胞変異 / CUL3 / 遺伝子変異 / topoisomerase2 / PARP阻害剤 / エトポシド / 前立腺癌関連SPOP変異 / 蛋白質分解 / 分解制御剤
研究開始時の研究の概要

前立腺癌患者では変異型ETV1のタンパク質発現が亢進し、細胞の癌化へと導く。しかし、ETV1のタンパク質量の制御機構は未解明のままである。申請者は最近、CUL3/SPOPユビキチンE3複合体の基質タンパク質探索の中で、ETV1がその候補分子である事を突き止めた。本研究では、CUL3/SPOP複合体によるETV1の詳細な分解制御機構を解明し、当該複合体を標的とした変異型ETV1の分解促進剤を導出する。具体的には、ETV1のCUL3/SPOPによる分解制御を細胞レベルで質量分析で実証する。更に、前立腺癌患者で検出されている変異型ETV1がSPOP認識部位を保持しているか否かを細胞レベルで検証する。

研究成果の概要

SPOPは、前立腺癌患者の10-15%と最も多くのmutationが報告された遺伝子である。SPOPは基質蛋白質をユビキチン化し分解制御しており、ARやERGに代表される基質蛋白質は30個以上同定されている。我々は、アルファスクリーンによる解析で、ERG同様TMPRSS2と融合遺伝子を形成するETV1を基質蛋白候補として検出した。しかし、ETV1がSPOPの基質蛋白であるエビデンスは得られなかった。一方で、SPOPはTOP2Aを介してゲノム不安定性を誘導し前立腺癌を増悪させることを見出した。さらにSPOP変異前立腺癌患者に対して、TOP2阻害薬やPARP阻害薬が有効である可能性を明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

SPOP変異はARを代表とする基質蛋白質の蓄積の結果、前立腺癌を進行に導くとされてきた。我々の研究により、SPOP変異はTOP2Aを介してゲノム不安定性を誘導することで前立腺癌を増悪させることを明らかにした。過去にTMPRSS2-ERG融合遺伝子がTOP2B-AR複合体によるゲノム不安定性にて形成されることが報告されており、今回SPOP変異経路とTMPRSS2-ERG融合遺伝子経路という相互排他的な2経路が前立腺癌において存在することを突き止めた。これらの経路を理解することで、今後TOP阻害剤、PARP阻害剤、SPOP阻害剤といった治療薬のプレシジョンメディシンにつながる可能性が期待できる。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] SPOP is essential for DNA-protein crosslink repair in prostate cancer cells: SPOP-dependent removal of topoisomerase 2A from the topoisomerase 2A-DNA cleavage complex.2020

    • 著者名/発表者名
      Watanabe R, Maekawa M, Hieda M, Taguchi T, Miura N, Kikugawa T, Saika T, Higashiyama S.
    • 雑誌名

      Mol Biol Cell

      巻: 31 号: 6 ページ: 478-490

    • DOI

      10.1091/mbc.e19-08-0456

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書 2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] The Roles of SPOP in DNA Damage Response and DNA Replication2020

    • 著者名/発表者名
      Maekawa Masashi、Higashiyama Shigeki
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 21 号: 19 ページ: 7293-7293

    • DOI

      10.3390/ijms21197293

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] PSMA-positive membranes secreted from prostate cancer cells have potency to transform vascular endothelial cells into an angiogenic state2022

    • 著者名/発表者名
      Ryuta Watanabe
    • 学会等名
      AARC 2022
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of PSMA-positive membranes secreted from prostate cancer cells on vascular endothelial cells2022

    • 著者名/発表者名
      Ryuta Watanabe
    • 学会等名
      ASCO-GU2022
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The novel role of SPOP in regulating topoisomerase 2A in prostate cancer cells as a potential therapeutic marker for DNA repair targeted therapy2021

    • 著者名/発表者名
      渡辺隆太
    • 学会等名
      西日本泌尿器科学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] LNCaP cellsから放出されるPSMA陽性vesicleが 血管内皮細胞の血管新生能を亢進する2021

    • 著者名/発表者名
      渡辺隆太
    • 学会等名
      泌尿器腫瘍学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 愛媛大学における神経内分泌前立腺癌の 治療経験と病理学的考察2021

    • 著者名/発表者名
      渡辺隆太
    • 学会等名
      前立腺シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 前立腺癌細胞のtopoisomerase2A制御におけるSPOPの新規機能解明とDNA修復標的治療の治療マーカーとしての可能性2021

    • 著者名/発表者名
      渡辺隆太
    • 学会等名
      泌尿器分子細胞研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] The novel role of SPOP in regulating topoisomerase 2A in prostate cancer cells as a potential therapeutic marker for DNA repair targeted therapy2020

    • 著者名/発表者名
      Ryuta Watanabe
    • 学会等名
      2020 AUA annual meeting
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 前立腺癌細胞のtopoisomerase2A制御における SPOPの新規機能解明と DNA修復標的治療の治療マーカーとしての可能性2020

    • 著者名/発表者名
      渡辺 隆太
    • 学会等名
      第29回泌尿器科分子細胞研究会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 前立腺癌細胞のtopoisomerase2A制御における SPOPの新規機能解明と DNA修復標的治療の治療マーカーとしての可能性2020

    • 著者名/発表者名
      渡辺 隆太
    • 学会等名
      第108回日本泌尿器科学会総会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] A novel function of a prostate cancer-associated SPOP mutant in topoisomerase 2A-dependent DNA-protein crosslink repair2020

    • 著者名/発表者名
      前川 大志
    • 学会等名
      第79回日本癌学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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