前立腺癌におけるAR及びFOXA1を介したエピジェネティックな発癌分子機構の解明

2020 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 18K16725
• 研究機関: 千葉大学
• 研究代表者: 佐藤 広明 千葉大学, 医学部附属病院, 助教 (50813250)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: 前立腺癌 / アンドロゲン受容体 / 去勢抵抗性 / エピゲノム / エンハンサー

研究実績の概要

前年度までに、AR, FOXA1, BRD4を主体としたエンハンサー制御機構についてChIP-seqならびにRNA-seqを用いた統合解析を行なっていた。去勢感受性モデル前立腺癌細胞株LNCaPに比し、LNCaP派生CRPCモデル細胞株LNCaP95ではBRD4阻害に伴う細胞増殖抑制効果は減弱しており、去勢抵抗性獲得分子機構に深く関わると考えられた。
そこで我々は、細胞の運命決定や癌の発生・治療抵抗性獲得に関与することが近年報告されているスーパーエンハンサー (SE) に着目した。H3K27acのChIPシグナルからSEを定義し、ARが制御するエンハンサー領域とを両細胞間でグローバルに比較した。LNCaP, LNCaP95ともに、AR結合エンハンサー近傍には既知のAR標的遺伝子が、SE近傍には癌シグナル関連遺伝子が含まれていることが共通していた。しかしながら、LNCaPにおいては57.5%もの遺伝子でAR標的とSE標的が一致した一方、LNCaP95ではその一致率はわずか25.3%にとどまった (P<0.01)。臨床検体のmRNAマイクロアレイ解析を行なったところ、CRPCで発現上昇するSE標的遺伝子のうち、AR標的遺伝子と一致するものはわずか17.6%であり、CRPCにおけるAR非依存的SE活性経路の関与が示唆された。
Motif解析からこれらの異常エンハンサー制御を担う転写因子候補を抽出し、siRNAスクリーニングにて複数の転写因子が複雑にSE制御に関与していることを同定した。
また、SE標的の転写亢進状態に着目し、エピジェネティックな転写制御を介した治療戦略の可能性を模索した。上述のマイクロアレイ解析から、CRPCにおいてH3K79メチル化酵素であるDOT1Lの発現上昇を同定し、DOT1L阻害剤によるLNCaP95の細胞増殖抑制効果とSE標的遺伝子群の発現制御効果を確認した。

研究成果

• [雑誌論文] Identification of AR-V7 downstream genes commonly targeted by AR/AR-V7 and specifically targeted by AR-V7 in castration resistant prostate cancer (2021)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Sugiura, Hiroaki Sato, Atsushi Okabe, Masaki Fukuyo, Yasunobu Mano, Ken-ichi Shinohara, Bahityar Rahmutulla, Kosuke Higuchi, Maihulan Maimaiti, Manato Kanesaka, Yusuke Imamura, Tomomi Furihata, Shinichi Sakamoto, Akira Komiya, Naohiko Anzai, Yoshikatsu Kanai, Jun Luo, Tomohiko Ichikawa, Atsushi Kaneda
  • 雑誌名: Translational Oncology 巻: 14(1) ページ: 100915
  • DOI: 10.1016/j.tranon.2020.100915
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Elucidation of open chromatin and super-enhancer landscape in prostate tumor (2020)
  • 著者名/発表者名: Hiroaki Sato, Manato Kanesaka, Masahiro Sugiura, Masaki Fukuyo, Atsushi Okabe, Takayuki Hoshii, Shinichi Sakamoto, Akira Komiya, Tomohiko Ichikawa, Atsushi Kaneda
  • 学会等名: 第79回日本癌学会学術集会
• [学会発表] CRPCにおける異常エンハンサーがもたらす癌遺伝子転写活性化とエピゲノム阻害によるその制御 (2020)
  • 著者名/発表者名: 佐藤広明, 杉浦正洋, 金坂学斗, 岡部篤史, 福世真樹, 今村有佑, 坂本信一, 小宮顕, 金田篤志, 市川智彦
  • 学会等名: 第108回日本泌尿器科学会総会
• [学会発表] Epigenetic regulation of oncogenic transcription mediated by aberrantly activated enhancers in prostate cancer. (2020)
  • 著者名/発表者名: Hiroaki Sato, Masahiro Sugiura, Manato Kanesaka, Atsushi Okabe, Masaki Fukuyo, Shinichi Sakamoto, Akira Komiya, Tomohiko Ichikawa, Atsushi Kaneda
  • 学会等名: AACR Annual meeting 2020
  • 国際学会