2019 Fiscal Year Annual Research Report
転写因子HIF-1αによる肺癌での癌幹細胞維持機構の解析および治療法の開発
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18J40105
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Research Institution | Nippon Medical School |
Principal Investigator |
岩渕(吉田) 千里 日本医科大学, 先端医学研究所 遺伝子制御学部門, 特別研究員(RPD)
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Project Period (FY) |
2018-04-25 – 2021-03-31
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Keywords | HIF-1a / 肺がん / 癌幹細胞 / ゲフィチニブ |
Outline of Annual Research Achievements |
採用2年目の研究計画にあったヌードマウスへのゲフィチニブ投与実験を開始した。肺癌細胞HCC827にルシフェラーゼ応答因子を発現させて、ルシフェリンを投与しIVISを用いて腫瘍の大きさを測定した。ゲフィチニブ単剤投与では投与後3週間後に再発が見られ、再発した群の一部にHIF-1aの阻害剤であるYC-1を2回ゲフィチニブと併用投与した。するとYC-1を投与した群では有意に腫瘍の再増殖が抑えられることが明らかとなった。これより、ゲフィチニブに治療抵抗性を示す群の新たな治療選択肢としてHIF-1a阻害剤が使用できる可能性が示された。今後は、再発した腫瘍とYC-1を投与した腫瘍組織を回収し、組織染色及びRNA抽出を行う。HIF-1aの標的遺伝子の発現がどのように変化しているのか遺伝子発現レベルとタンパク質レベルでの解析をする予定である。 1年目で使用したp53-/-MEFRas発現細胞株に安定型変異体HIF-1αを発現させた細胞株と転写活性の無い安定型変異体HIF-1αを発現させた細胞株におけるEMT関連遺伝子の発現変化をmRNAレベルで調べた結果、EMTの代表因子であるE-cadherinの減少がHIF-1aの転写活性依存的に起こっていた。さらに、幹細胞関連の遺伝子も複数、HIF-1a転写活性依存的に発現が変化していることが示された。加えて、p53-/-MEF Ras発現細胞株に安定型変異体HIF-1αを発現させた細胞株では野生型や転写活性のない安定型変異体 HIF-1αを発現させた細胞株では癌幹細胞の数が有意に増加した。このことからHIF-1aの転写活性は癌幹細胞の増加及び転移に重要であることが示唆された。 また、HIF-1aが発現するだけで腫瘍形成能が高まるのかを調べるため、Rasの発現していないp53-/-MEFにHIF-1aを発現させて腫瘍形成能の変化を見ている。
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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
申請から採用までの間に産休・育休を取得したため遅れていたDNA array解析を今年度から開始した。現在、安定型変異体HIF-1αを発現させた細胞株と転写活性のない安定型変異体 HIF-1αを発現させた細胞株、HIF-1aノックダウン細胞株及び野生型の細胞での解析を開始したところである。また、これらの細胞をヌードマウスに移植し、作製した腫瘍についても同時に解析を開始している。この解析は最終年度も続けて行う。 採用2年目に行う予定であったヌードマウスを用いたゲフィチニブの投与実験は計画通り進んでおり、良好な結果を得られている。HIF-1aの阻害剤との併用処理実験も開始出来ており、こちらも計画通りに進展している。組織染色を用いた解析についても準備段階は終了しており、最終年度に染色結果を得られる様、行う予定である。
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Strategy for Future Research Activity |
最終年度では昨年度から開始したDNA arrayの解析を行う。細胞レベルと腫瘍組織レベルの両側面からの解析を行い、組織と細胞での発現パターンの変化を捉える。特にEMT関連因子の変化に重点をおき、signal pathway解析を行う。さらにすでに得られている、腫瘍組織でのmRNAおよびタンパク質レベルでの変化を解析し、DNA arrayの結果との相関を調べる。腫瘍組織での組織染色を行い、幹細胞マーカーの変化、アポトーシスの変化なども解析する。 Array解析の結果から得られた、HIF-1aの標的となり癌幹細胞の維持や癌幹細胞機能獲得に必須となるであろう候補因子をノックダウンした細胞株を作成し、ヌードマウスへの移植実験を行う。腫瘍形成能の変化、ゲフィチニブ治療実験への再発の有無に焦点を当てて候補因子の評価を行う。
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Research Products
(1 results)