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新規がん治療法の開発をめざしたp53との合成致死に関与する遺伝子群の探索

研究課題

研究課題/領域番号 22K07173
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分50010:腫瘍生物学関連
研究機関札幌医科大学

研究代表者

時野 隆至  札幌医科大学, 医学部, 教授 (40202197)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023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)
2024年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードp53 / がん抑制遺伝子 / がんゲノム
研究開始時の研究の概要

p53はヒトの悪性腫瘍で最も高頻度に変異しているが,「がん抑制遺伝子」であるためp53経路を分子標的とした治療法の開発を遅れている.本研究では,(1)変異型p53と合成致死 (synthetic lethality) に関与する経路,および(2)正常型p53によるアポトーシス誘導を増強する経路に属する遺伝子群をCRISPR-Cas9 ゲノムワイド ライブラリースクリーニング系を利用して探索し,同定する.さらにp53による転写ネットワークの全貌を解明し,p53による細胞死誘導に相互作用する経路を探索して,革新的ながん治療法の開発につながる基礎的研究を展開する.

研究実績の概要

近年,Long non-coding RNA(lncRNA)ががんに重要な役割を果たすことが多くの研究により明らかにされている.そこで,大腸がんに関与するlncRNAを探索するために,TCGAデータセットにおいて発現解析および生存率解析によるlncRNAのスクリーニングを行った.その結果,大腸がんではlncACp53(仮称)の発現が正常組織と比較して有意に増加しており,その高発現は予後不良と相関していることに明らかにした.
NCBIのデータベースから,lncACp53と隣接するコード遺伝子Kelch Domain Containing 4(KLHDC4)の間に連続した転写産物を発見し,KLHDC4 transcript variant X7(KLHDC4-X7)と命名した.KLHDC4-X7の過剰発現ベクターは,KLHDC4-X7配列がKLHDC4 ORFを含んでいるにもかかわらず,KLHDC4 mRNA発現を増加させたが,KLHDC4タンパク質発現は増加しなかった.si-KLHDC4でKLHDC4-X7をノックダウンし,KLHDC4発現プラスミドでKLHDC4タンパク質の発現を回復させると,アポトーシス活性が上昇した.lncACp53およびlncACp53と同一の塩基配列を含むKLHDC4-X7は,ノンコーディングRNAとして働き,KLHDC4タンパク質とは独立して大腸がん細胞の細胞増殖を促進し,アポトーシスを抑制することが示唆された.KLHDC4-X7は1020残基(340アミノ酸相当)のORF(open reading frame)を有する転写物RNAであるが,核に存在し,長鎖非コードRNA (long non-coding RNA) のように振る舞うことを明らかにした.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

KLHDC4-X7特異的プライマーを用いたRT-PCRおよびサンガーシークエンシングにより,KLHDC4-X7が大腸癌細胞株でも発現していることを確認したKLHDC4の高発現は,上咽頭癌の予後不良因子であることが報告されている.そこで,si-lncACp53がKLHDC4タンパク質の発現に影響を及ぼすかどうかをウェスタンブロッティングで確認した.si-lncACp53またはsi-KLHDC4のトランスフェクションは,KLHDC4-X7 RNAの発現を有意に減少させたが,KLHDC4タンパク質の発現には全く影響を与えなかった.さらに,KLHDC4-X7の過剰発現ベクターは,KLHDC4-X7配列がKLHDC4 ORFを含んでいるにもかかわらず,KLHDC4 mRNA発現を増加させたが,KLHDC4タンパク質発現は増加しなかった.si-KLHDC4でKLHDC4-X7をノックダウンし,KLHDC4発現プラスミドでKLHDC4タンパク質の発現を回復させると,アポトーシス活性が上昇した.さらに,lncACp53を過剰発現させると,コントロールと比較してコロニー形成が有意に増加した.これらの結果から,lncACp53およびlncACp53と同一の塩基配列を含むKLHDC4-X7は,ノンコーディングRNAとして働き,KLHDC4タンパク質とは独立して大腸がん細胞の細胞増殖を促進し,アポトーシスを抑制することが示唆された.lncACp53とKLHDC4-X7の細胞内局在を調べるため,核内画分と細胞質画分におけるこれらの量をqPCRで定量した.その結果,両者とも核内画分に豊富に局在しており,lncRNAの一般的な局在と一致していた.

今後の研究の推進方策

今後の研究の推進方策として,(1)lncACp53欠乏がp53を活性化する機序を分子レベルでの解明を目指す.具体的には,翻訳レベルあるいは翻訳後修飾(リン酸化,アセチル化など)によるp53タンパク質の安定化について,各種のp53変異体を作成し,質量分析などで解析する.(2)lncACp53欠乏および高発現後におけるp53の標的選択性の特徴を詳細に解析する.(3)がんの予後予測および分子標的治療薬の開発への発展を目的として,このlncACp53のように がん細胞で高発現し,かつ高発現群で予後不良と正の相関を示す長鎖非コードRNA遺伝子を同定する.

報告書

(2件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2024 2023 2022 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 1件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 6件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] <i>LMNA::NTRK1</i> Fusion-positive Leiomyosarcoma: Discrepancy between DNA-based Comprehensive Genomic Profiling and RNA Sequencing2024

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Norito、Idogawa Masashi、Emori Makoto、Murase Kazuyuki、Arihara Yohei、Nakamura Hajime、Usami Makoto、Kubo Tomohiro、Kinoshita Ichiro、Sugita Shintaro、Tokino Takashi、Hasegawa Tadashi、Sakurai Akihiro、Takada Kohichi
    • 雑誌名

      Internal Medicine

      巻: 63 号: 15 ページ: 2215-2219

    • DOI

      10.2169/internalmedicine.2879-23

    • ISSN
      0918-2918, 1349-7235
    • 年月日
      2024-08-01
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The Clinical Validity of Urinary Pellet DNA Monitoring for the Diagnosis of Recurrent Bladder Cancer2024

    • 著者名/発表者名
      Abe Masakazu、Hiraki Hayato、Tsuyukubo Takashi、Ono Sadahide、Maekawa Shigekatsu、Tamura Daichi、Yashima-Abo Akiko、Kato Renpei、Fujisawa Hiromitsu、Iwaya Takeshi、Park Woong-Yang、Idogawa Masashi、Tokino Takashi、Obara Wataru、Nishizuka Satoshi S.
    • 雑誌名

      The Journal of Molecular Diagnostics

      巻: 26 号: 4 ページ: 278-291

    • DOI

      10.1016/j.jmoldx.2024.01.006

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] The frequency and pathogenicity of BRCA1 and BRCA2 variants in the general Japanese population2024

    • 著者名/発表者名
      Idogawa Masashi、Mariya Tasuku、Tanaka Yumi、Saito Tsuyoshi、Nakase Hiroshi、Tokino Takashi、Sakurai Akihiro
    • 雑誌名

      Journal of Human Genetics

      巻: - 号: 5 ページ: 225-230

    • DOI

      10.1038/s10038-024-01233-w

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Long Noncoding RNA RP11-278A23.1, a Potential Modulator of p53 Tumor Suppression, Contributes to Colorectal Cancer Progression2024

    • 著者名/発表者名
      Kamikokura Masayo、Tange Shoichiro、Nakase Hiroshi、Tokino Takashi、Idogawa Masashi
    • 雑誌名

      Cancers

      巻: 16 号: 5 ページ: 882-882

    • DOI

      10.3390/cancers16050882

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] TM4SF1-AS1 inhibits apoptosis by promoting stress granule formation in cancer cells2023

    • 著者名/発表者名
      Kitajima Hiroshi、Maruyama Reo、Niinuma Takeshi、Yamamoto Eiichiro、Takasawa Akira、Takasawa Kumi、Ishiguro Kazuya、Tsuyada Akihiro、Suzuki Ryo、Sudo Gota、Kubo Toshiyuki、Idogawa Masashi、Toyota Mutsumi、Yoshido Ayano、Kumegawa Kohei、Kai Masahiro、Tokino Takashi、Osanai Makoto、Nakase Hiroshi、Suzuki Hiromu
    • 雑誌名

      Cell Death &amp; Disease

      巻: 14 号: 7 ページ: 424-424

    • DOI

      10.1038/s41419-023-05953-3

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effects of temozolomide on tumor mutation burden and microsatellite instability in melanoma cells2023

    • 著者名/発表者名
      Sawada Masahide、Hida Tokimasa、Kamiya Takafumi、Minowa Tomoyuki、Kato Junji、Okura Masae、Idogawa Masashi、Tokino Takashi、Uhara Hisashi
    • 雑誌名

      The Journal of Dermatology

      巻: 51 号: 3 ページ: 409-418

    • DOI

      10.1111/1346-8138.16925

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] MYEOV overexpression induced by demethylation of its promoter contributes to pancreatic cancer progression via activation of the folate cycle/c-Myc/mTORC1 pathway2023

    • 著者名/発表者名
      Tange S, Hirano T, Idogawa M, Hirata E, Imoto I, Tokino T
    • 雑誌名

      BMC Cancer

      巻: 23 号: 1 ページ: 85-85

    • DOI

      10.1186/s12885-022-10433-6

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Multiomics identifies the link between intratumor steatosis and the exhausted tumor immune microenvironment in hepatocellular carcinoma2022

    • 著者名/発表者名
      Murai Hiroki、Kodama Takahiro、Maesaka Kazuki、Tanaka Satoshi、Mita Eiji、Ohkawa Kazuyoshi、Hikita Hayato、Sakamori Ryotaro、Tatsumi Tomohide、Eguchi Hidetoshi、Morii Eiichi、Takehara Tetsuo
    • 雑誌名

      Hepatology

      巻: 77 号: 1 ページ: 77-91

    • DOI

      10.1002/hep.32573

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [備考] 札幌医科大学 ゲノム医科学部門

    • URL

      https://web.sapmed.ac.jp/canmol/

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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