| 研究課題/領域番号 |
16K10559
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| 研究機関 | 千葉県がんセンター(研究所) |
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研究代表者 |
下里 修 千葉県がんセンター(研究所), 発がん研究グループ DNA損傷シグナル研究室, 上席研究員 (30344063)
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| 研究分担者 |
尾崎 俊文 千葉県がんセンター(研究所), 発がん研究グループ DNA損傷シグナル研究室, 室長 (40260252)
早田 浩明 千葉県がんセンター(研究所), 消化器外科, 主任医長 (90261940)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | 大腸がん / 癌幹細胞 / エピゲノム的制御 / JHDM1B / 薬剤耐性 |
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| 研究実績の概要 |
正常組織幹細胞の培養法であるスフェア培養はがん難治性の本体として想定される「癌幹細胞」の培養モデルとして注目されている。申請者らは、大腸がん細胞から誘導したスフェアが獲得する薬剤抵抗性の一部にヒストン脱メチル化酵素JHDM1Bの関与を見出だしている。そこで本研究は、このエピゲノム的薬剤耐性の全体像の理解と、その治療応用性の検討を目的とした。
本年度は、JHDM1Bの発現制御による治療法開発を目指した基盤研究として、塩基配列特異的にDNA分子と結合することで遺伝子発現を制御する「スイッチ」としての応用が期待される人工有機化合物であるピロール・イミダゾール-ポリアミド（PIP）の体内動態を検討した。PIPはその主成分であるイミダゾールとピロールの組み合わせによって塩基配列を認識するが、その比は分子の疎水性度を変化させた。そこで、疎水性度の異なる5種類のFITC標識PIPを合成し、担癌マウスへ注入し、蛍光色素の分布から体内動態を検討した。すべてのPIPは大腸がん細胞の核内に集積したが、疎水性度によってその動態は異なっていた。すなわち、疎水性の高いPIP分子は腫瘍と同様に肝臓へ集積し、疎水性度が下がるにつれて肝臓から腎臓へと集積する臓器が変化していった。さらに、疎水性度の高いPIPは長期間体内で循環し、接種してから3週間が経過しても腫瘍部で検出された。しかし、疎水性度が低下するにしたがって腫瘍部への貯留も短縮していった。以上からPIPの一次構造はその疎水性度を介して体内動態や腫瘍集積/貯留性に影響を及ぼすことを見出した（Inoue et al., Bioorg Med Chem 2018掲載）。
一方、JHDM1B遺伝子の発現制御機構の一端として、スフェア培養で発現誘導されるTRAILがJHDM1B発現を転写レベルで抑制することを見出し、現在詳細な解析を進めている。
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| 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
上述の実績に示したように、遺伝子発現制御を可能にするPIP分子の基礎研究は一定の成果が得られ、その一部を査読のある国際的な学術雑誌で発表することができた。また、ヒト大腸癌培養細胞を用いた解析については年度当初に申請した計画内容を実施していて、ヒト大腸癌細胞の薬剤耐性におけるJHDM1Bの役割が明らかになりつつある。
したがって、現在の達成度は概ね順調であると判断する。
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| 今後の研究の推進方策 |
１）スフェア化にともなうJHDM1B遺伝子の発現抑制の解明とPIPを応用した薬剤耐性克服の検討（下里）： JHDM1B遺伝子プロモーター/エンハンサー領域の解析を進め、当該領域へ選択的に結合するPIP-SAHAを作製し、担癌マウスに投与して当該薬剤のin vivoでの治療効果を調べる。具体的には、大腸がん細胞株あるいは初代細胞から誘導したスフェア細胞を免疫不全マウス（NOD/SCIDマウスなど）の皮下に接種し、腫瘍成長を部分的に抑制しうる最小濃度の抗がん剤（フルオロウラシル、塩酸イリノテカン、オキサリプラチンなど）とともにPIP-SAHAを投与して、抗がん剤の抗腫瘍効果が高まるかどうかを検討する。
２）大腸がんの薬剤耐性におけるJHDM1Bの機能解析（下里・尾崎）：平成29年度に実施した実験で得られたJHDM1Bによって制御される候補遺伝子群について、レンチウイルスベクターを用いて候補遺伝子群をノックダウンあるいは過剰発現させた細胞を作製し、上記薬剤感受性に及ぼす影響をより詳細に検討する。
３）大腸がん臨床検体におけるJHDM1B遺伝子発現の臨床的意義の検討（下里・早田）：平成29年度と同様に、JHDM1B発現量が低かった症例については、レーザーマイクロダイセクションを用いて得た腫瘍細胞に富む領域からゲノムDNAを抽出し、プロモーター/エンハンサーを含むJHDM1B遺伝子剤での変異の有無を調べる。また、新規のnonsynonymous変異が酵素活性に重要な部位で検出された場合、その意義を分子生物学的に検討する。このようにして症例数を重ねた後、上記の結果と当該患者の臨床情報とを照合して、特に述語補助療法を受けた患者群でJHDM1B発現量および変異の有無による予後予測が可能かどうかを検討する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
今年度は国内学会での成果発表のみであったため、国際学会への参加旅費を見込んで計上していた「旅費」の項目で年度当初での使用計画との間で差額が生じた。
「次年度使用額」はすべて物品費としての使用することを今年度の「使用計画」とする。他の項目に変更はない。また、1式が50万円を上回る物品を購入する予定はない。
本研究には代表者を含めて3名の参画がある。エフォートに応じて、研究代表者が研究費の6割を、2名の分担研究者が2割ずつを使用する予定である。
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