ＲＮＡ工学を用いたがん放射線感受性増感のための分子標的治療

• 研究課題/領域番号: 23390301
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 放射線科学
• 研究機関: 鳥取大学
• 研究代表者: 栗政 明弘 鳥取大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (80343276)
• 研究分担者: 岡安 隆一 放射線医学総合研究所, 放射線防護センターリスク低減化研究プログラム, 主任研究員 (50356135)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 19,240千円 (直接経費: 14,800千円、間接経費: 4,440千円); 2014年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2013年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2012年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2011年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
• キーワード: がん / 放射線 / 放射線生物影響 / ＲＮＡ工学 / 画像工学 / ＤＮＡ修復 / 分子標的創薬 / DNA損傷 / RNA / アプタマー / ＲＮＡ

研究成果の概要

高次構造を形成しリン酸化部位に結合する人工合成RNAアプタマーを用いて、がん細胞の放射線感受性を制御する新しい放射線増感法を開発する。これまで、DNA-PKcsの自己リン酸化クラスターに結合するRNAアプタマーを、SELEX法を用いて合成・選択してきた。RNA分子を細胞に直接投与することで、一部に放射線感受性の増強が認められていた。本研究では、ウイルスベクターによる導入を検討し、がん細胞の放射線感受性をより高めるものの探索を試みた。またRNA工学を用いた遺伝子治療と、ライブセルイメージングによりDNA損傷と細胞周期を評価するシステムを構築し、新しいがん放射線治療法のイノベーションを目指す。

研究成果

• [雑誌論文] The combination of Hsp90 inhibitor 17AAG and heavy-ion irradiation provides effective tumor control in human lung cancer cells. (2015)
  • 著者名/発表者名: Hirokazu Hirakawa, Hiroshi Fujisawa, Aya Masaoka, Miho Noguchi, Ryoichi Hirayama, Momoko Takahashi, Akira Fujimori, Ryuichi Okayasu
  • 雑誌名: Cancer Medicine 巻: 4 号: 3 ページ: 426-436
  • DOI: 10.1002/cam4.377
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Differential Radiosensitivity Phenotypes of DNA-PKcs Mutations Affecting NHEJ and HRR Systems following Irradiation with Gamma-Rays or Very Low Fluences of Alpha Particles. (2014)
  • 著者名/発表者名: Lin YF, Nagasawa H, Little JB, Kato TA, Shih HY, Xie XJ, Wilson PF Jr, Brogan JR, Kurimasa A, Chen DJ, Bedford JS, Chen BP.
  • 雑誌名: PLoS One. 巻: 9(4) 号: 4 ページ: e93579-e93579
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0093579
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Differential Radiosensitivity Phenotypes of DNA-PKcs Mutations Affecting NHEJ and HRR Systems following Irradiation with Gamma-Rays or Very Low Fluences of Alpha Particles. (2014)
  • 著者名/発表者名: Lin YF, Nagasawa H, Little JB, Kato TA, Shih HY, Xie XJ, Wilson PF Jr, Brogan JR, Kurimasa A, Chen DJ, Bedford JS, Chen BP
  • 雑誌名: PLoS One. 巻: 9(4)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Parg deficiency confers radio-sensitization through enhanced cell death in mouse ES cells exposed to various forms of ionizing radiation. (2013)
  • 著者名/発表者名: Shirai H, Fujimori H, Gunji A, Maeda D, Hirai T, Poetsch AR, Harada H, Yoshida T, Sasai K, Okayasu R, Masutani M.
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun. 巻: 435(1) ページ: 100-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Selective enhancing effect of early mitotic inhibitor 1 (Emi1) depletion on the sensitivity of doxorubicin or X-ray treatment in human cancer cells. (2013)
  • 著者名/発表者名: Shimizu N, Nakajima NI, Tsunematsu T, Ogawa I, Kawai H, Hirayama R, Fujimori A, Yamada A, Okayasu R, Ishimaru N, Takata T, Kudo Y.
  • 雑誌名: J Biol Chem. 巻: 288(24) ページ: 17238-52
  • NAID: 120006718350
  • 査読あり
• [雑誌論文] Visualisation of γH2AX foci caused by heavy ion particle traversal; distinction between core track versus non-track damage. (2013)
  • 著者名/発表者名: Nakajima NI, Brunton H, Watanabe R, Shrikhande A, Hirayama R, Matsufuji N, Fujimori A, Murakami T, Okayasu R, Jeggo P, Shibata A.
  • 雑誌名: PLoS One. 巻: 8(8)
  • 査読あり
• [雑誌論文] The complexity of DNA double strand breaks is a critical factor enhancing end-resection. (2013)
  • 著者名/発表者名: Yajima H1, Fujisawa H, Nakajima NI, Hirakawa H, Jeggo PA, Okayasu R, Fujimori A.
  • 雑誌名: DNA Repair (Amst). 巻: 12(11) ページ: 936-46
  • 査読あり
• [雑誌論文] Exo1 plays a major role in DNA end resection in humans and influences double-strand break repair and damage signaling decisions. (2012)
  • 著者名/発表者名: Tomimatsu N, Mukherjee B, Deland K, Kurimasa A, Bolderson E, Khanna KK, Burma S
  • 雑誌名: DNA Repair (Amst) 巻: 11(4) 号: 4 ページ: 441-8
  • DOI: 10.1016/j.dnarep.2012.01.006
• [雑誌論文] Differential role of DNA-PKcs phosphorylations and kinase activity in radiosensitivity and chromosomal instability. (2011)
  • 著者名/発表者名: Nagasawa H, Little JB, Lin YF, So S, Kurimasa A, Peng Y, Brogan JR, Chen DJ, Bedford JS and Chen BP
  • 雑誌名: Radiat Res 巻: 175(1) 号: 1 ページ: 83-89
  • DOI: 10.1667/rr2092.1
  • 査読あり
• [雑誌論文] NK314 potentiates anti-tumor activity with adult T-cell leukemia-lymphoma cellsby inhibition of dual targets on topoisomerase II{alpha}c and DNA-dependent protein kinase. (2011)
  • 著者名/発表者名: Hisatomi T, Sueoka-Aragane N, Sato A, Tomimasu R, Ide M, Kurimasa A, Okamoto K, Kimura S and Sueoka E
  • 雑誌名: Blood 巻: 117(13) 号: 13 ページ: 3575-84
  • DOI: 10.1182/blood-2010-02-270439
  • 査読あり
• [学会発表] The spatiotemporal dynamics of centrosomes and the genome during first cleavage in human tripronuclear zygotes in vitro. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kai Y., Kurimasa A., Iwata K., Yumoto K., Iba Y., Mio Y.
  • 学会等名: Europian Society of Human Reproduction and Embryology Annual Meeting 2015
  • 発表場所: Portugal, Lisbon
  • 年月日: 2015-06-14 – 2015-06-17
• [学会発表] Live cell imaging of DNA double-strand breaks (DSBs) foci and evaluation of cell cycle perturbation induced by Topoisomerase inhibitors (2015)
  • 著者名/発表者名: Kurimasa A.
  • 学会等名: 15th International Congress of Radiation Research
  • 発表場所: 京都府京都市（国立京都国際会館）
  • 年月日: 2015-05-25 – 2015-05-29
• [学会発表] 移動・変化する細胞核の追尾と細胞核内スポットの計測を自動で行う画像処理システムの開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 廣江翼、河野清尊、栗政晃弘
  • 学会等名: 第23回計測自動制御学会中国支部学術講演会
  • 発表場所: 福山大学 福山 広島
  • 年月日: 2014-12-01
• [学会発表] ＤＮＡ2本鎖切断損傷ライブセルイメージングによる損傷フォーカス形成と細胞周期の乱れの評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 栗政明弘
  • 学会等名: 日本放射線影響学会 第56回大会 ワークショップW10「DNA損傷のセンシングと分子細胞応答の最前線」
  • 発表場所: 青森、クラウンパレス青森
• [学会発表] DNA２本鎖切断損傷ライブセルイメージングによるトポイソメラーゼ阻害剤の薬効評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 堀田絵理香、宮野佳子、岡田茜、矢倉はるな、末岡榮三朗、栗政明弘
  • 学会等名: 日本放射線影響学会、第55回大会
  • 発表場所: 仙台（東北大学）
• [学会発表] Live cell imaging of DNA double-strand breaks (DSBs) foci induced by topoisomerase inhibitors and evaluation of cell cycle progression. (2012)
  • 著者名/発表者名: Hotta E, Miyano Y, Okada A, Yakura H, Sueoka E, Iwabuchi K, Kurimasa A
  • 学会等名: 28th RBC-NIRS International Symposium
  • 発表場所: Kyoto, Co-op Inn Kyoto
• [学会発表] Live cell imaging and kinetics of DNA double-strand breaks (DSBs) foci in cycling U2OS cells. (2012)
  • 著者名/発表者名: Hotta E, Okada A, Miyano Y, Tomimatsu N, Iwabuchi K, Chen DJ, Kurimasa A
  • 学会等名: The 14th International Workshop on Ataxia-Telangiectasia (ATW2012)
  • 発表場所: Radisson Blu Hotel, Paschim Vihar, New Delhi, INDIA
• [学会発表] U2OS細胞におけるDNA２本鎖切断損傷フォーカスのライブセルイメージングとその動態 (2011)
  • 著者名/発表者名: 栗政明弘、堀田絵理香、富松望、岩淵邦芳、David J. Chen
  • 学会等名: 第70回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: 名古屋(コンベンションセンター）
• [学会発表] U2OS細胞におけるDNA２本鎖切断損傷フォーカスのライブセルイメージングとその動態 (2011)
  • 著者名/発表者名: 堀田絵理香、岡田茜、宮野佳子、富松望、岩淵邦芳、David J. Chen、栗政明弘
  • 学会等名: 日本放射線影響学会、第54回大会
  • 発表場所: 神戸（商工会議所会館）
• [図書] 細胞周期とDNA損傷を検出するバイオセンサーとその画像解析システム バイオセンサの迅速・簡易・高機能化技術と課題解説書 第8章 第10節：医療用バイオセンサ開発における課題と解決策の取り組み事例 がん化学療法剤スクリーニングのためのバイオセンサーシステムの開発事例 (2014)
  • 著者名/発表者名: 栗政明弘
  • 総ページ数: 13
  • 出版者: 技術情報協会