ecDNAによるRTKの腫瘍内不均一性ならびに治療抵抗性機序解明と新規治療法探索

利用ecDNA阐明RTK的瘤内异质性和治疗耐药机制并寻找新的治疗方法

基本信息

批准号：
22K15433
负责人：
金山和樹
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Suzuka University of Medical Science
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

Receptor tyrosine kinase(以下RTK)阻害剤に対する治療抵抗性機序の1つに腫瘍内不均一性が報告されているが、腫瘍内不均一性の形成機序や治療抵抗性のメカニズムは十分に解明されていない。本研究課題で着目しているExtrachromosomal DNA(以下ecDNA)は環状構造を示し、セントロメアを欠くというユニークな特徴を持つことが知られている。近年、ecDNA数は腫瘍細胞間で大きく異なっており、数理モデルにより腫瘍内遺伝的不均一性を促進させることが報告された。しかし、腫瘍進展に重要となるRTKが組み込まれたecDNAが腫瘍細胞間で不均一に分離されるかどうかについては十分に明らかにされておらず、また、RTKが組み込まれたecDNAの不均一な分離とRTKタンパク発現の不均一性ならびに治療抵抗性への直接的な関連性についても明らかにされていない。本年度は、RTKの1つであるFGFR2が組み込まれたecDNAをもつ胃癌細胞株(SNU-16)を使用し、腫瘍細胞間におけるRTKの不均一性ならびに薬剤感受性解析を行った。SNU-16をシングルセルクローニングによって5つのクローンを単離し、各クローン内のFGFR2遺伝子のコピー数を解析した結果、クローン内で大きく変動していた。また、CGHアレイとFISHで解析した結果、コピー数に加えてecDNAの構造がクローン間で異なっており、タンパク発現、FGFR2阻害剤への感受性に差が認められた。さらに、単離したクローンからFGFR2阻害剤に対する治療抵抗性クローンを作製し、CGHアレイとFISHでecDNAを解析した結果、ecDNAの構造が変化していた。これらの結果よりRTKが組み込まれたecDNAは動的に変化することでRTK阻害剤に対する治療抵抗性を獲得することが示唆され現在論文投稿の準備を進めている。

据报道，肿瘤内异质性是对受体酪氨酸激酶（RTK）抑制剂的耐药性机制之一，但是尚未完全了解肿瘤内异质性形成的机制和治疗耐药性的机制。众所周知，在本研究主题中着重于本研究主题的牙外DNA（以下称为eCDNA）具有圆形结构，并且具有缺乏中心粒的独特特征。近年来，eCDNA在肿瘤细胞之间的计数差异很大，并且据报道数学模型可促进肿瘤内遗传异质性。然而，尚不清楚与肿瘤进展很重要的eCDNA是否在肿瘤细胞之间分离，并且与RTK综合eCDNA与RTK的异质分离和RTK蛋白表达和治疗抵抗的异质性直接分离。今年，我们将胃癌细胞系（SNU-16）与含有FGFR2（RTK的FGFR2）的ECDNA一起分析了肿瘤细胞中RTK异质性和药物敏感性。通过SNU-16的单细胞克隆分离五个克隆，并分析了每个克隆中FGFR2基因的拷贝数，结果表明，克隆内副本的数量显着变化。此外，使用CGH阵列和鱼类的分析表明，除了拷贝数之外，克隆之间的ECDNA结构有所不同，蛋白质表达和对FGFR2抑制剂的敏感性差异。此外，从分离的克隆中制备了对FGFR2抑制剂的耐药克隆，并使用CGH阵列和鱼类对ECDNA进行分析，并改变了ECDNA的结构。这些结果表明，带有RTK的ECDNA动态变化并可以对RTK抑制剂获得耐药性，目前正在准备提交论文。