【研究領域課題番号】21K07171 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

lncRNA / バイオマーカー / 放射線治療 / 放射線 / がん

【研究成果の概要】

本研究の目的は、がんの放射線応答新規バイオマーカーを長塩基長非コードRNA(long non- coding RNA :lncRNA)というものをターゲットにして確立し、その機能を見出すことです。 放射線を照射したヒトがん培養細胞(子宮頚がん由来のHeLa細胞、肺がん由来のA549細胞な ど)を用い、放射線に応答する新規lncRNAの探索とその役割や生体内メカニズムを解明します。それにより、科学的エビデンスに基づいた放射線応答新規バイオマーカー確立へとつなげます。具体的な研究計画としては、1.ヒトがん由来培養細胞において放射線特異的に応答するlncRNAの同定、2.放射線照射前後で発現・細胞内動態が変わるがん関連タンパク質因子の同定、3.同定されたlncRNAとがん関連タンパク質因子との関係の解明、4.同定されたlncRNAの機能解析の4つです。
初年度はこのうち、研究計画初期段階として肝となる1.に焦点を当てて行いました。条件検討後、実際に臨床の現場で放射線治療が広く行われているがん由来の細胞（子宮頸がん由来のHeLa細胞や肺がん由来のH1299細胞、A549細胞など）に放射線を照射し、照射前後のlncRNA発現様式を解析することで、有意に発言変動が見られるlncRNA群をいくつか見つけました。また、lncRNAを含めたRNAはタンパク質と相互作用することで、その機能を発揮することがほとんどで、加えて、放射線照射前後で発現変動するタンパク質を見つかれば、それが放射線応答時のlncRNAの機能とリンクしている可能性が高いため、タンパク質同定も重要になります。次年度にスムーズに行えるようにタンパク質同定のための条件検討も行いました。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2021-04-01 - 2024-03-31

【配分額】4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)

【研究領域課題番号】18K07290 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

ncRNA / がん / 放射線 / 放射線治療 / バイオマーカー / lncRNA / 非コードRNA

【研究成果の概要】

非侵襲性の特徴があるがん放射線治療の重要性が増しています。本研究は、タンパク質の鋳型とならない非コードRNA(non-coding RNA; ncRNA)を切り口にして放射線治療新規マーカ ー確立を目的としました。治療モデルとして、放射線を照射した各種がん由来培養細胞を用いました。まず、定量PCRを用いた解析により、発現変動するncRNAをいくつか同定しました。また、FISH法やIF法を用いて、局在変化するncRNAやタンパク質も同定出来ました。ただ、免疫沈降法やフィルター結合法を用いたものの、これらのncRNAとタンパク質間での相互作用を確認することは出来ませんでした。

【研究の社会的意義】

放射線照射によって発現が増加したncRNAをいくつか見つけることができました。特にその中でもほとんどまだ機能がわかっていない長いncRNAであるlong non-coding RNA（lncRNA）の中からもいくつか見出すことができました。作り出されているRNAのうち、高等生物になるほど一番多くの割合を占めているのがlncRNAです。今後さらなる研究でこのlncRNAが放射線治療に関わる詳細なメカニズムが同定できれば、社会的にインパクトが大きく、かつ正確性の高いバイオマーカーを確立できて、より治療予後が良好になることが期待でき、がん患者が増えている昨今において、社会的に有意義であると言えます。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31

【配分額】4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)

【研究分野】腫瘍診断学

【研究領域課題番号】16K20972 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

がん / 放射線 / 放射線治療 / バイオマーカー / 非コードRNA / 腫瘍診断 / 長塩基長非コードRNA / 癌 / 核酸 / 細胞・組織

【研究成果の概要】

非侵襲性の特徴がある放射線治療はがん治療で重要性が増しています。本研究は、タンパク 質の鋳型とならない非コードRNA(non-coding RNA; ncRNA)をターゲットにして放射線治療の新規マーカー研究確立を 目的としました。治療モデルとして、放射線を照射した各種がん由来培養細胞を用いました。まず定量PCRを用いた解 析により、発現変動するncRNAをいくつか同定しました。また、FISH法やIF法を用いて、局在変化するncRNAやタンパク 質も同定出来ました。ただ、免疫沈降法やフィルター結合法を用いたものの、これらのncRNAとタンパク質間での相互 作用を確認することは出来ませんでした。

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2016-04-01 - 2018-03-31

【配分額】4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)

【研究分野】腫瘍診断学

【研究領域課題番号】26830096 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

非コードRNA / 放射線治療 / がん / バイオマーカー / 放射線 / ncRNA / lncRNA

【研究成果の概要】

非侵襲性の特徴がある放射線治療はがん治療で重要性が増しています。本研究は、タンパク質の鋳型とならない非コードRNA（non-coding RNA; ncRNA）をターゲットにして放射線治療の新規マーカー研究確立を目的としました。治療モデルとして、放射線を照射した各種がん由来培養細胞を用いました。まず定量PCRを用いた解析により、発現変動するncRNAをいくつか同定しました。また、FISH法やIF法を用いて、局在変化するncRNAやタンパク質も同定出来ました。ただ、免疫沈降法やフィルター結合法を用いたものの、これらのncRNAとタンパク質間での相互作用を確認することは出来ませんでした。

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2014-04-01 - 2016-03-31

【配分額】3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)

【研究分野】放射線科学

【研究領域課題番号】25293270 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

放射線治療 / X線 / 放射線増感剤 / 5-アミノレブリン酸 / ポルフィリン / がん治療 / 放射線力学療法 / 光線力学療法 / プロトポルフィリン / 増感剤 / マイクロアレイ / アミノレブリン酸 / 放射線 / 放射線療法

【研究成果の概要】

ポルフィリン(PpIX)前駆体の5-アミノレブリン酸(ALA)は生体に取り込まれ、腫瘍細胞に特異的にPpIXが蓄積する。PpIXは光励起により活性酸素を生じるため、ALAは光線力学的治療の増感剤として用いられている。我々は新たにX線照射によりPpIXが活性酸素を生じることを見いだし、X線増感剤としての有用性を検証することとした。本課題では、ヒトの放射線治療装置リニアックは実験用放射線装置と同様に、ALAの併用はX線単独処理よりも腫瘍増殖抑制効果を示すことが確認された。また、遺伝子発現解析等から、ALA併用のメカニズムは、遺伝子損傷を原因とする細胞周期の停止が増強されることであると推察された。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2013-04-01 - 2018-03-31

【配分額】18,070千円 (直接経費: 13,900千円、間接経費: 4,170千円)

【研究分野】放射線科学

【研究領域課題番号】20591492 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

がん / 相同組換え / 放射線治療 / 放射線 / 癌 / 薬剤反応性 / 遺伝子

【研究成果の概要】

がんの集学的治療において放射線治療を効果的に利用するためには、個々のがんにおけるDNA損傷修復能力の特性を評価できるための科学的基盤の確立が不可欠である。本研究では、正常の体細胞では発現せず、がん細胞において特異的に発現するシナプトネマ複合体形成分子SYCP3に着目し、同分子の体細胞での役割について検討を行った。その結果、SYCP3が体細胞においてBRCA2分子の機能を抑制して相同組換え修復を抑制し、放射線感受性の亢進を来すことを明らかにした。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2008 - 2010

【配分額】4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)

【研究分野】放射線科学

【研究領域課題番号】19659306 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

放射線 / 腫瘍免疫 / abscopal effect / 放射線治療 / ケモカイン

【研究成果の概要】

局所制御能の優れた放射線治療にシステミックな効果とメモリー機能を持った免疫細胞治療を併用することにより、免疫応答を介して生体に与える効果を増幅し、照射部位のみならず全身的で断続的な治療効果を発揮する革新的な癌の治療法の開発が期待できる。この理論的根拠として、局所のみの放射線治療が時として他部位の腫瘍にも影響を与える事実"abscopal effect"が50年ほど前からしられている。この興味深い現象の免疫学的な基礎実験データによる検証はほぼ皆無であったが、本研究において抗腫瘍活性を持ったエフェクター細胞としてMacrophage inflammatory protein-1α(MIP-1α,CCL3)に着目し、単独あるいは放射線照射を併用した抗腫瘍活性に関する基礎的検討を行い、免疫賦活剤と放射線を併用することで抗腫瘍作用が著しく増強されることを確かめた。これにより再現性の高い"abscopal effect"の人為的な誘導に成功した。
その機序を分子レベル、細胞レベル、個体レベルで解明することにより革新的治療法を開発して癌治療の新分野を開くことをを目的とし、前年度に明らかにした免疫担当細胞浸潤との関連につき各々にdepletion studyを施行ことでeffector cellを同定した。
また"abscopal effect"の分子生物マーカー探索においてHMGB1が深く関与していることも発見し、このタンパクが認識するTLR4活性化を介したDCの誘導がこの効果の本質である可能性が示唆された。この端緒的発見は、放射線治療や化学療法の治療効果の背景に腫瘍免疫が何らかの役割を果たしているという未知の可能性を含み、今後の飛躍的発展につながる潜在的可能性を持つものと期待される。

【研究種目】萌芽研究

【研究期間】2007 - 2008

【配分額】3,200千円 (直接経費: 3,200千円)