p53経路の破綻による腫瘍悪性化の分子基盤の解明とその制御への応用

2015 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 25430115
• 研究機関: 札幌医科大学
• 研究代表者: 時野 隆至 札幌医科大学, 医学部, 教授 (40202197)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: がん抑制遺伝子 / p53 / マイクロRNA

研究実績の概要

がんは日本国民の最大の死亡原因であり，近い将来国民の半数ががんにより死亡すると予測される．「がん克服」を目標に多くの基礎・臨床研究が行われているが，治療抵抗性・転移・再発などを示す難治がんに対する治療法は未だ確立されていないのが現状である．p53はヒト悪性腫瘍の約50%と最も高頻度に変異や欠失が見出されるが，“がん抑制遺伝子”であるためp53経路をターゲットとした治療薬の開発は遅れている． 正常型p53により転写抑制され，変異型p53をもつ腫瘍細胞で発現が上昇する標的遺伝子を同定し，がん治療の有力な分子標的につながる研究の展開をめざす．
miRNA発現解析により正常型p53がmiR-200ファミリーを発現誘導することを見出した．さらにmiR-200b/200c/429が発現制御する遺伝子としてCRKLがん遺伝子を同定した．すなわち，p53はmiR-200ファミリーを介してがん遺伝子CRKLの発現を抑制する．CRKLタンパクはSH2およびSH3ドメインをもつアダプタータンパクであり細胞内の様々なシグナル伝達経路を活性すると考えられており，CRKL強制発現は腫瘍細胞の増殖・浸潤能を促進した．臨床症例のデータ解析から非がん部と比較してがん組織でCRKLの発現が高く，また，乳がん症例におけるCRKLの発現レベルはp53ステイタスと相関していた．
p53が細胞周期停止・アポトーシス誘導に関与する標的遺伝子を転写活性化するのみならず，miRNA転写制御を介して腫瘍細胞の増殖・浸潤に関与するがん遺伝子の発現を抑制することを実証した

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

本年度は，p53がmiR-200ファミリーの転写活性化を介してがん遺伝子CRKLの発現を抑制すること，および，がん遺伝子CRKLが腫瘍細胞の運動・浸潤能を調節する役割をすることを確認した．さらに，臨床検体において種々の悪性腫瘍でCRKLの低発現がp53変異を相関することも見出している．したがって，p53経路に異常のあるがんに対してがん遺伝子CRKLを分子標的とした治療薬が有効なことを示唆する研究成果を得ることができた．現在までの進捗状況は，おおむね順調に進展していると考えている．

今後の研究の推進方策

本年度の研究成果を発表する目的で2016年4月に開催される米国癌学会に参加するため，補助事業期間を延長した．また本研究の信頼性・再現性を高める再現実験を実施する計画である．

次年度使用額が生じた理由

塩基配列解析の目的で利用する従来のDNAシーケンサー（配列決定装置）や網羅的な遺伝子発現解析には高価な蛍光色素付加基質が必要であった．しかしながら，札幌医大共同施設に導入された半導体シーケンサーをして塩基配列決定やRNA-seqに解析手法を変更することが可能になった．高価な蛍光色素基質が必要でないため，購入を計画していた試薬代が予想以上に節約でき，971,736円残額が生じた．

次年度使用額の使用計画

研究成果を発表する目的で2016年4月に開催される米国癌学会に参加する．また，本研究の信頼性・再現性を高める再現実験の実施のために補助事業を延長する計画である．

研究成果

• [雑誌論文] Genomic characterization of esophageal squamous cell carcinoma: Insights from next-generation sequencing (2016)
  • 著者名/発表者名: Sasaki Y, Tamura M, Koyama R, Nakagaki T, Adachi Y, Tokino T.
  • 雑誌名: WORLD JOURNAL OF GASTROENTEROLOGY 巻: 22 ページ: 2284-2293
  • DOI: 10.3748/wjg.v22.i7.2284
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] CRKL oncogene is downregulated by p53 through miR-200s (2015)
  • 著者名/発表者名: Tamura M, Sasaki Y, Kobashi K, Takeda K, Nakagaki T, Idogawa M, Tokino T.
  • 雑誌名: CANCER SCIENCE 巻: 106 ページ: 1033-1040
  • DOI: 10.1111/cas.12713
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Molecular diagnostics of a single drug-resistant multiple myeloma case using targeted next-generation sequencing (2015)
  • 著者名/発表者名: Ikeda H, Ishiguro K, Igarashi T, Aoki Y, Hayashi T, Ishida T, Sasaki Y, Tokino T, Shinomura Y.
  • 雑誌名: ONCOTARGETS AND THERAPY 巻: 8 ページ: 2805-2815
  • DOI: 0.2147/OTT.S86515
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Epigenetic silencing of NTSR1 is associated with lateral and noninvasive growth of colorectal tumors (2015)
  • 著者名/発表者名: Kamimae S, Yamamoto E, Kai M, Niinuma T, Yamano HO, Nojima M, Yoshikawa K, Kimura T, Takagi R, Harada E, Harada T, Maruyama R, Sasaki Y, Tokino T, Shinomura Y, Sugai T, Imai K, Suzuki H.
  • 雑誌名: ONCOTARGET 巻: 6 ページ: 29975-29990
  • DOI: 10.18632/oncotarget.5034
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Analysis of the molecular features of rectal carcinoid tumors to identify new biomarkers that predict biological malignancy (2015)
  • 著者名/発表者名: Mitsuhashi K, Yamamoto I, Kurihara H, Kanno S, Ito M, Igarashi H, Ishigami K, Sukawa Y, Tachibana M, Takahashi H, Tokino T, Maruyama R, Suzuki H, Imai K, Shinomura Y, Yamamoto H, Nosho K
  • 雑誌名: ONCOTARGET 巻: 6 ページ: 22114-22125
  • DOI: 10.18632/oncotarget.4294
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] One-dimensional sliding of p53 along DNA is accelerated in the presence of Ca(2+) or Mg(2+) at millimolar concentrations (2015)
  • 著者名/発表者名: Murata A, Ito Y, Kashima R, Kanbayashi S, Nanatani K, Igarashi C, Okumura M, Inaba K, Tokino T, Takahashi S, Kamagata K
  • 雑誌名: JOURNAL OF MOLECULAR BIOLOGY 巻: 427 ページ: 2663-2678
  • DOI: 10.1016/j.jmb.2015.06.016
  • 査読あり
• [雑誌論文] A screen for epigenetically silenced microRNA genes in gastrointestinal stromal tumors (2015)
  • 著者名/発表者名: Isosaka M, Niinuma T, Nojima M, Kai M, Yamamoto E, Maruyama R, Nobuoka T, Nishida T, Kanda T, Taguchi T, Hasegawa T, Tokino T, Hirata K, Suzuki H, Shinomura Y
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 10 ページ: -
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0133754
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Relation between Ku80 and microRNA-99a expression and late rectal bleeding after radiotherapy for prostate cancer (2015)
  • 著者名/発表者名: Someya M, Yamamoto H, Nojima M, Hori M, Tateoka K, Nakata K, Takagi M, Saito M, Hirokawa N, Tokino T, Sakata K
  • 雑誌名: RADIOTHERAPY AND ONCOLOGY 巻: 115 ページ: 235-239
  • DOI: 10.1016/j.radonc.2015.04.008
  • 査読あり
• [学会発表] p53ネットワークとがん：最近の話題 (2015)
  • 著者名/発表者名: 時野隆至
  • 学会等名: 日本癌学会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場（愛知県名古屋市）
  • 年月日: 2015-10-08 – 2015-10-10
  • 招待講演
• [学会発表] Genome-wide RNAi screening to identify shRNA that enhance p53-related apoptosis in human cancer cells (2015)
  • 著者名/発表者名: Tokino T
  • 学会等名: SNUCRI Cancer Symposium
  • 発表場所: Hwasun, Korea
  • 年月日: 2015-04-01 – 2015-04-04
  • 国際学会 / 招待講演
• [備考] 札幌医科大学医学部附属フロンティア医学研究所ゲノム医科学部門ホームページ
  • URL: http://web.sapmed.ac.jp/canmol/