2018 Fiscal Year Annual Research Report
Elucidation of the mechanism underlying tumor initiation via DNA replication stress regulated by ATR
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18H03378
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| Research Institution | National Cancer Center Japan |
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Principal Investigator |
塩谷 文章 国立研究開発法人国立がん研究センター, 研究所, 主任研究員 (10627665)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
足立 淳 国立研究開発法人医薬基盤・健康・栄養研究所, 医薬基盤研究所 創薬デザイン研究センター, プロジェクトリーダー (20437255)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | DNA複製ストレス / 癌遺伝子 / ゲノム不安定性 / ATR |
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| Outline of Annual Research Achievements |
がんドライバー遺伝子の活性化（K-ras等）は、異常なDNA複製ストレスを誘発し、ほぼすべてのがんに共通するゲノム不安定性を誘発する。これまで、DNA損傷応答因子であるATRキナーゼはDNA複製ストレスに応答し細胞老化やアポトーシスの誘導により発がんを抑制し、ATR機能不全はゲノム不安定性を介し発がんを促進すると考えられてきた。しかし最近、ATR機能阻害はDNA複製ストレスによる細胞死を誘導し発がん抑制的に働くことが報告されたことから、従来のモデルとは逆にATR活性は発がん過程に要求されると考え、 上記仮説を裏付けるためK-rasG12Vを肺正常上皮細胞に導入する肺腺がんモデルを作成したところ、ATR高発現がK-rasG12Vによる発がんを促進する結果を認めた。そこで本年度は変異型K-rasによる DNA複製ストレスについて、DNAファイバーアッセイを用いて検討した。K-rasG12V発現は著しいDNA複製フォーク進行速度の低下を誘導するがATR高発現細胞ではフォーク速度の回復が認められた。次に、DNA複製ストレス誘発要因として活性酸素種：ROSを測定したところK-rasG12Vによって誘発されるROSがATR高発現細胞では観察されないこと、および抗酸化物質NAC処理によって、DNA複製フォークの進行速度の回復が認められた。またdNTP量はコントロール細胞に比べてATR高発現細胞で高い傾向が認められたことから、ATR高発現細胞では癌遺伝子発現による酸化ストレスの不均衡を緩和、dNTP量を増加することにより、致死的なDNA複製ストレスからの回復促すことが示唆された。現在形質転換細胞をクローニング後ゲノムDNAを抽出し全ゲノム配列解析中である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当該年度に予定していたDNA複製ストレス解析およびDNA複製ストレ要因の解析は順調に進み全ゲノム解析に向けたサンプルを準備し解析を行っており、当初の予定通り研究を遂行しうる。
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| Strategy for Future Research Activity |
ATR高発現条件下で発生するがん細胞に対して全ゲノム配列解析を行い、塩基置換発生頻度、遺伝子増幅・欠失・挿入、転座の程度についてコントロール細胞と比較し、ATR高発現がK-rasG12V誘発性DNA複製ストレスによるゲノム異常に及ぼす影響を明らかにする。ゲノム解析結果をもとにゲノム異常の種類・頻度・変異スペクトラム解析・トランスクリプトーム解析から、ATR高発現による様々なDNA修復機構による形質転換促進に関与する因子を推定する。またK-rasG12V誘発性DNA複製ストレス抵抗性に関連するATRリン酸化基質(in vivo)を同定する。同定したATR標的リン酸化基質がDNA複製ストレス抵抗性の作用点に及ぼす影響を解析する。
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Research Products
(7 results)
