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2023 年度 実績報告書

DOT1L阻害によるインターフェロン応答の機序解明とがん免疫療法への応用

研究課題

研究課題/領域番号 22H02925
配分区分補助金
研究機関札幌医科大学

研究代表者

鈴木 拓  札幌医科大学, 医学部, 教授 (20381254)

研究分担者 仲瀬 裕志  札幌医科大学, 医学部, 教授 (60362498)
新沼 猛  札幌医科大学, 医学部, 講師 (60708113)
北嶋 洋志  札幌医科大学, 医学部, 助教 (90777971)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
キーワードDOT1L / ヒストン修飾 / エピゲノム / インターフェロン応答 / がん免疫
研究実績の概要

DOT1L阻害剤による抗腫瘍メカニズムを明らかにするため、網羅的トランスクリプトームおよびエピゲノム解析を行った。EZP-5676あるいはSGC0946で乳がん細胞・骨髄腫細胞を処理し、RNA-seq解析およびChIP-seq解析を行った。その結果、インターフェロン応答や自然免疫応答のシグナルが強く誘導されること、細胞周期関連遺伝子が強く抑制されることを明らかにした。各種のインターフェロン応答遺伝子(ISG)の発現上昇を定量RT-PCRで検証した。またヒストンH3K4トリメチル化(H3K4me3)およびヒストンH3K27アセチル化(H3K27ac)のChIP-seqデータを解析した結果、DOT1L阻害剤処理後の細胞におけるでは、H3K4me3およびH3K27acのピーク近傍にはインターフェロン応答配列が高頻度に存在することがmotif解析から示された。またDOT1L阻害によりStat1のリン酸化が誘導されることがウエスタンブロットから明らかになった。さらにDOT1L阻害が、細胞表面のMHC class Iおよびclass II分子の発現を誘導することを見出した。
DOT1LはDNA損傷の際の修復に重要な役割を果たすことが知られている。そこで細胞質分画から抽出したタンパク質を対照にヒストンH3およびγH2AXのウエスタンブロットを行った結果、DOT1L阻害によりこれらが上昇することが示された。このことからDOT1L阻害は細胞質DNA量およびDNA損傷を上昇させることが示された。これらの結果から、DOT1L阻害により細胞内核酸センサー経路が活性化され、がん細胞のインターフェロン応答を誘導すると考えられた。この仮説を証明するため、cGAS、STING、RIGI、MAVSなどの核酸センサー経路分子のノックダウン実験を行った。その結果、STINGノックダウンおよびRIGIノックダウンにより、DOT1L阻害によるインターフェロン応答の活性化が減弱することが示された。

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

DOT1L阻害処理によるトランスクリプトーム・エピゲノムデータの収集を行う事ができた。これらのデータ解析から、DOT1L阻害がインターフェロンシグナル、細胞周期、細胞増殖、エストロゲンシグナル、Vitamin Dシグナルなど、様々な細胞内シグナル経路に影響を及ぼすことを明らかにすることができた。またDOT1L阻害により誘導されるエピゲノム変化は、インターフェロン応答配列に多いことが明らかにされた。さらにDOT1L阻害によるインターフェロン応答に、細胞内核酸センサー経路が関与することを示す基礎的なデータを得ることが出来た。

今後の研究の推進方策

さらに複数の細胞株を用いて、DOT1L阻害がトランスクリプトーム・エピゲノムに与える変化のデータを蓄積する。それらのデータ解析を通して、DOT1L阻害の抗腫瘍メカニズムの解析を継続する。ゲノム編集技術を用いて、核酸センサー分子のノックアウト細胞を作成する。作成したノックアウト細胞に対し、DOT1L阻害処理を行い、抗腫瘍効果、トランスクリプトーム解析、エピゲノム解析を行う。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Downregulation of SMOC1 is associated with progression of colorectal traditional serrated adenomas2024

    • 著者名/発表者名
      Aoki Hironori、Takasawa Akira、Yamamoto Eiichiro、Niinuma Takeshi、Yamano Hiro-o、Harada Taku、Kubo Toshiyuki、Yorozu Akira、Kitajima Hiroshi、Ishiguro Kazuya、Kai Masahiro、Katanuma Akio、Shinohara Toshiya、Nakase Hiroshi、Sugai Tamotsu、Osanai Makoto、Suzuki Hiromu
    • 雑誌名

      BMC Gastroenterology

      巻: 24 ページ: 91

    • DOI

      10.1186/s12876-024-03175-1

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] ACLP Activates Cancer-Associated Fibroblasts and Inhibits CD8+ T-Cell Infiltration in Oral Squamous Cell Carcinoma2023

    • 著者名/発表者名
      Sekiguchi Shohei、Yorozu Akira、Okazaki Fumika、Niinuma Takeshi、Takasawa Akira、Yamamoto Eiichiro、Kitajima Hiroshi、Kubo Toshiyuki、Hatanaka Yui、Nishiyama Koyo、Kai Masahiro、Hirohashi Yoshihiko、Torigoe Toshihiko、Kojima Takashi、Osanai Makoto、Takano Kenichi、Miyazaki Akihiro、Suzuki Hiromu
    • 雑誌名

      Cancers

      巻: 15 ページ: 4303~4303

    • DOI

      10.3390/cancers15174303

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Physical Properties and Cellular Metabolic Characteristics of 3D Spheroids Are Possible Definitive Indices for the Biological Nature of Cancer-Associated Fibroblasts2023

    • 著者名/発表者名
      Nishikiori Nami、Takada Kohichi、Sato Tatsuya、Miyamoto Sho、Watanabe Megumi、Hirakawa Yui、Sekiguchi Shohei、Furuhashi Masato、Yorozu Akira、Takano Kenichi、Miyazaki Akihiro、Suzuki Hiromu、Ohguro Hiroshi
    • 雑誌名

      Cells

      巻: 12 ページ: 2160~2160

    • DOI

      10.3390/cells12172160

    • 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、Suzuki Ryo、Sudo Gota、Mitsuhashi Kei、Toyota Mutsumi、Yoshido Ayano、Kumegawa Kohei、Kai Masahiro、Yanagihara Kazuyoshi、Tokino Takashi、Osanai Makoto、Nakase Hiroshi、Suzuki Hiromu
    • 雑誌名

      Cell Death & Disease

      巻: 14 ページ: 424

    • DOI

      10.1038/s41419-023-05953-3

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Serum amyloid A1 recruits neutrophils to the invasive front of T1 colorectal cancers2023

    • 著者名/発表者名
      Yoshido Ayano、Sudo Gota、Takasawa Akira、Aoki Hironori、Kitajima Hiroshi、Yamamoto Eiichiro、Niinuma Takeshi、Harada Taku、Kubo Toshiyuki、Sasaki Hajime、Ishiguro Kazuya、Yorozu Akira、Kai Masahiro、Katanuma Akio、Yamano Hiro‐o、Osanai Makoto、Nakase Hiroshi、Suzuki Hiromu
    • 雑誌名

      Journal of Gastroenterology and Hepatology

      巻: 38 ページ: 301~310

    • DOI

      10.1111/jgh.16055

    • 査読あり
  • [学会発表] 多発性骨髄腫においてDOT1L阻害は自然免疫シグナルを活性化する.2023

    • 著者名/発表者名
      石黒一也,北嶋洋志,新沼猛,丸山玲緒,塚原智英,粂川昴平,関口翔平,佐々木基,甲斐正広,仲瀬裕志,鈴木拓.
    • 学会等名
      第16回日本エピジェネティクス研究会年会
  • [学会発表] DOT1L inhibition activates innate immune signaling in multiple myeloma.2023

    • 著者名/発表者名
      Ishiguro K, Kitajima H, Niinuma T, Maruyama R, Tsukahara T, Hirohashi Y, Kumegawa K, Sekiguchi S, Sasaki S, Kai M, Torigoe T, Nakase H, Suzuki H.
    • 学会等名
      2nd JCA-AACR Precision Cancer Medicine International Conference.
    • 国際学会
  • [学会発表] 多発性骨髄腫においてDOT1L阻害は自然免疫シグナルを活性化し,免疫調整津薬の効果を増強する.2023

    • 著者名/発表者名
      石黒一也,北嶋洋志,新沼猛,丸山玲緒,塚原智英,廣橋良彦,粂川昂平,関口翔平,佐々木基,甲斐正広,鳥越俊彦,仲瀬裕志,鈴木拓.
    • 学会等名
      第82回日本癌学会学術総会
  • [学会発表] DOT1L阻害は乳がん細胞のインターフェロンシグナルを活性化することで抗腫瘍効果を示す.2023

    • 著者名/発表者名
      吉戸文乃,石黒一也,新沼猛,丸山玲緒,北嶋洋志,粂川昂平,甲斐正広,鈴木拓.
    • 学会等名
      第82回日本癌学会学術総会
  • [学会発表] 多発性骨髄腫においてDOT1L阻害は自然免疫シグナルを活性化する.2023

    • 著者名/発表者名
      石黒一也,北嶋洋志,新沼猛,丸山玲緒,塚原智英,廣橋良彦,粂川昴平,関口翔平,吉戸文乃,甲斐正広,鳥越俊彦,仲瀬裕志,鈴木拓.
    • 学会等名
      第127回北海道癌談話会例会

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公開日: 2024-12-25  

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