直腸癌の放射線感受性におけるBMPの機能解析

• 研究課題/領域番号: 20K22835
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 0901:腫瘍学およびその関連分野
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 横山 雄一郎 東京大学, 医学部附属病院, 助教 (20880222)
• 研究期間 (年度): 2020-09-11 – 2022-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2021年度)
• 配分額: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円); 2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: 直腸癌 / BMPシグナル / 化学放射線療法 / 大腸癌細胞 / 放射線照射 / 大腸癌 / 放射線

研究開始時の研究の概要

直腸癌に対して術前化学放射線療法が広く行われている。当教室では、これまで放射線耐性に関わる様々なシグナル伝達経路を見出してきており、今後の放射線抵抗性の予測や放射線効果を高める治療の開発に結び付くものと考えられる。申請者は、これまで大腸癌細胞で亢進しているBMPシグナルが大腸癌の生存に寄与することを示してきた。そこで本研究では、①内因性のBMPシグナルの阻害が、放射線感受性に与える影響を解明する。②動物モデルを用いてBMPシグナル阻害剤と放射線照射の相乗効果を検討する。③臨床検体を用いて内因性BMPシグナルの強度が、放射線照射前後で変化するか、また放射線感受性に関与するかについて検証する。

研究成果の概要

本研究は、大腸癌で活性化しているBMPシグナルを調べることで大腸癌の放射線抵抗性を予測し、尚且つそれを阻害することで放射線抵抗性を改善させることを目的とした。本研究の結果、大腸癌細胞株にBMPシグナル阻害剤を添加することで、放射線照射による細胞数の減少が僅かに増強されることを示した。また、無血清培養下でBMPシグナル阻害剤を添加すると、大腸癌細胞株にapoptosisが誘導され、放射線耐性にも関わるとされるapoptosis誘導タンパクであるBimタンパクの発現が亢進することが分かった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

現在罹患率・死亡率共に上昇している直腸癌に対しては、術前放射線化学療法（Chemoradiotherapy：CRT）が施行されるようになってきている。しかし、大腸癌の放射線耐性獲得のメカニズムや、放射線感受性を予測する因子については明らかとなっていない。本研究の成果により将来的に、大腸癌におけるBMPシグナルを調べることで直腸癌治療におけるCRTの効果予測が可能になると共に、BMP阻害剤の臨床応用への可能性が高まると考えられる。