2020 年度実施状況報告書

神経内分泌前立腺癌におけるMUC1とクロマチンリモデリング因子複合体の意義

研究課題

研究課題/領域番号	20K09568
研究機関	慶應義塾大学
研究代表者	安水洋太慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 助教 (40464854)
研究分担者	小坂威雄慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 講師 (30445407)
研究期間 (年度)	2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード	神経内分泌前立腺癌 / SWI/SNF
研究実績の概要	難治性前立腺癌である神経内分泌前立腺癌（Neuroendocrine prostate cancer：NEPC）の新治療戦略の確立にあたって、本研究ではSWI/SNFに着目した。去勢抵抗性前立腺癌細胞株C4-2Bをアンドロゲン除去環境下で培養し、LNCAP-AIを樹立した。LNCAP-AIはNSEやSYP等の神経内分泌マーカー陽性でNEPCの特徴を有する。LNCAP-AIはC4-2Bと比較し有意にMUC1発現の亢進を認め、MUC1の抑制は神経内分泌マーカーの発現減少を認め、一方AR関連タンパクの発現亢進を認めた。MUC1が神経内分泌分化に関与することが示唆されたが、MUC1とSWI/SNFとの関係については十分に解明されていない。MUC1の抑制はSWI/SNFのタンパクであるBRG1/ARID1Aの発現低下を引き起こした。さらにMUC1とSWI/SNFの関係について検討した。MUC1はE2F1と核内で共存し、E2F1の阻害は、MUC1阻害と同様に、BRG1/ARID1Aの発現低下を引き起こした。MUC1抑制はBRG1/ARID1Aのプロモーター領域におけるE2F1の発現低下を引き起こした。これらの結果はMUC1がE2F1を介してSWI/SNFを制御している可能性を示唆した。
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 MUC1は上皮細胞の表面に存在する2量体の糖タンパク質で、種々の癌において過剰発現し、癌の進展に関与する。臨床データベースでは通常の去勢抵抗性前立腺癌と比較してNEPCにおいてMUC1の発現が亢進する。去勢抵抗性前立腺癌細胞株であるC4-2B細胞をアンドロゲン除去環境下で長期間培養し、NEPCの性質を有するLNCaP-AIを樹立した。LNCaP-AIではPSA等のAR pathway分子の発現が極端に低下するのに対し、NEPC marker及びMUC1の上昇を認めた。そしてMUC1の抑制は、AR pathway分子の有意な亢進や、Nmyc/BRN2/SOX2/EZH2といったNEPC分化に関与する因子の低下を認めた。MUC1がNEPC分化の一端を担うことが示唆された。 MUC1-NuRD複合体がLuminal breast cancerからBasal breast cancerへの脱分化に及ぼす影響について検討した。MUC1の抑制はNuRD構成因子の発現を抑制し、さらにGATA3等のluminal markerの発現の上昇、ケラチン16等のbasal markerの減弱を引き起こした。同様の結果が、NuRD構成因子の阻害によっても生じ、これらの結果はMUC1とNuRDが複合体を形成し、luminal basal changeに関与していることを示唆した。
今後の研究の推進方策	本研究では、MUC1-クロマチンリモデリング因子複合体がNEPCの癌幹細胞能の獲得や薬剤耐性獲得に関与すると仮定する。本研究を通して、世界に先駆けMUC1-クロマチンリモデリング因子複合体の役割を解明する。この成果はアンメットメディカルニーズであるNEPCの新規治療戦略の確立の一端となることを期待する。上記を主たるテーマとして、今後の研究で以下の3点の解明を目指す。・SWI/SNFの構成因子であるSMARCA4やARID1Aや、NuRDの構成因子であるMBD3やHDAC1の発現を抑制することで神経内分泌タンパクやAR pathway関連タンパクに変化が生じるか。・MUC1の抑制によってSWI/SNF及びNuRDの発現が変化するか、また標的タンパクの転写プロモーター領域におけるSWI/SNF及びNuRDがどのように変化するのか。・MUC1、SWI/SNF及びNuRDの抑制によってシスプラチン等の抗腫瘍薬への感受性の増強やARSIへの感受性の回復が起こるのか。本研究の実施に当たって、申請者が樹立したNEPC細胞株LNCAP-AIやNEPC臨床検体から作成したオルガノイドを使用する。
次年度使用額が生じた理由	本研究では2年目以降に下記の研究を予定している。 ①MUC1-クロマチンリモデリング因子複合体の抑制とその他の薬剤の併用効果を解析する。②臨床組織検体におけるMUC1とクロマチンリモデリング因子の局在について解析する。③MUC1-クロマチンリモデリング因子複合体の発現と予後の相関を解析する。臨床検体でのMCU1とクロマチンリモデリング因子の関連について解析するためにオルガノイドを使用する。オルガノイドの作成費・RNAシークエンス・エクソームシーケンス等で余剰費用がかかるため次年度に一部繰り越しとした。