HIF-DEC下流のクリティカル遺伝子を標的としたがん治療分子標的治療法の開発

开发针对 HIF-DEC 下游关键基因的癌症治疗分子靶向疗法

• 批准号: 21K10073
• 负责人: 谷本 圭司
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Hiroshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K10073/
• 关键词: Hypoxia; siRNA; hypoxia; molecular target; gene expression; oral cancer; HIF; がん分子標的治療

がん分子標的薬開発への直結を目指し，がん細胞の生死を指標としたスクリーニングとがん特有の微小環境である低酸素シグナル制御遺伝子の情報を掛け合わせ て選ばれた候補遺伝子の有用性を評価し，機能解析により得られた情報から効果や副作用の応答予測開発を行うことを目指して，本研究を開始した。 これまでに，HeLa細胞を用いたRNAシークエンス解析から低酸素環境で重要な働きをしている転写因子HIF-1α，HIF-2α，DEC1およびDEC2の標的遺伝子を同定し ている。さらに，口腔扁平上皮癌細胞HSC2を用いた同様のRNA-seq解析およびMicroarray解析をするべく，CRISPR-Cas9システムを用いたゲノム編集によるノックアウト細胞を準備している。さらに， ヒトゲノムsiRNAライブラリーからKinase(528 genes)，Ubiquitination(202)，Oxidoreductase(202)，Nuclear hormone receptor(47)， Chromatin regulator(154)の計1133遺伝子に対するsiRNAをHSC2細胞に導入し，通常酸素環境下(21% O2)および低酸素環境下(1% O2)の細胞増殖能に与える 影響を評価した。低酸素環境下のみで細胞増殖を抑制している102遺伝子，低酸素環境下のみで増殖を促進している18遺伝子など，特徴的な機能遺伝子が多数見出されており，バリデーションにより，その普遍性の確認作業を進めている。一方，酸素濃度 に依存せず，抗腫瘍効果を示すsiRNAも複数見出されており，興味深い。キナーゼ遺伝子の中には，既に分子標的薬が開発中とされ ているCDK6遺伝子やAURKA遺伝子などが見出されており，実験の妥当性を示していると考えている。 個々の遺伝子機能の評価などを現在進めている。

This research begins with the direct connection between the development of molecular-targeted pharmaceuticals, the integration of information on low-acid chitosan-controlled genetic proteins as indicators of cell life and death and the unique microenvironment to evaluate the usefulness of selected candidate genetic proteins, and the development of functional analysis based on the obtained information, effectiveness and side effects prediction. In this context, HeLa cells use RNA to analyze genes that are important in low-acid environments and target genes such as HIF-1α, HIF-2α, DEC-1 and DEC-2. In addition, oral squamous cell carcinoma HSC2 cells were used in RNA-seq analysis and Microarray analysis, CRISPR-Cas9 cells were used in compilation and preparation. In addition, siRNAs were introduced into HSC cells using Kinase(528 genes), Ubiquitination(202), Oxidoreductase(202), Nuclear hormone receptor(47), Chromatin regulator(154), and 1133 genes. The effects of siRNA on cell proliferation were evaluated under normal acid environment (21% O2) and low acid environment (1% O2). Cell proliferation was inhibited in low acid environment by 102 genes, promoted in low acid environment by 18 genes, and most of the characteristic functional genes were found in the study. For one thing, the anti-tumor effect of siRNA was shown to be highly interesting depending on the concentration of the acid. In addition, the CDK6 gene has been identified as a molecular marker in the development process, and the appropriateness of the gene has been demonstrated. The function of a gene is evaluated.