Elucidation of the folate metabolic pathway unique to neuroblastoma cells

小児がんの一種である神経芽腫の一部の症例でMYCN遺伝子の増幅（MYCN増幅）が認められる。これまでに研究代表者はMYCN増幅を示す神経芽腫細胞がヌクレオチドの合成を阻害する葉酸代謝拮抗剤に対して高い感受性を示すことを明らかにした（Yamashita K et al., Cancer Science, 2020）。その一方で、MYCN遺伝子数が正常（MYCN正常）の神経芽腫細胞が抵抗性となる分子メカニズムは未解明であった。葉酸代謝拮抗剤は大腸がんなどの成人がんに対して広く用いられており、DNAの新規合成を阻害するという作用機序を考えた時、活発に増殖しているMYCN正常の神経芽腫細胞が高度に耐性化している理由に興味が持たれた。予備的な検討の結果、MYCN正常の神経芽腫細胞は葉酸代謝拮抗剤によって遮断された葉酸代謝経路を迂回してヌクレオチドを合成できる新奇な代謝経路を備えている可能性が示唆された。そこで、本研究ではMYCN増幅の有無によって異なる葉酸代謝経路の全貌を解明し、既存の葉酸代謝拮抗剤への抵抗性の解除、あるいはMYCN正常型に特徴的な葉酸代謝経路の阻害を作用機序とする新しい治療標的分子を同定することが最終目標である。初年度は研究対象となる遺伝子群の絞り込みを行った。更に、RNAiによる遺伝子ノックダウンとその検証実験、CRISPR-Cas9による遺伝子ノックアウト株の取得を試みた。

小児がんの一種である神経芽腫の一部の症例でMYCN遺伝子の増幅（MYCN増幅）が認められる。これまでに研究代表者はMYCN増幅を示す神経芽腫細胞がヌクレオチドの合成を阻害する葉酸代謝拮抗剤に対して高い感受性を示すことを明らかにした（Yamashita K et al., Cancer Science, 2020）。その一方で、MYCN遺伝子数が正常（MYCN正常）の神経芽腫細胞が抵抗性となる分子メカニズムは未解明であった。葉酸代謝拮抗剤は大腸がんなどの成人がんに対して広く用いられており、DNAの新規合成を阻害するという作用機序を考えた時、活発に増殖しているMYCN正常の神経芽腫細胞が高度に耐性化している理由に興味が持たれた。予備的な検討の結果、MYCN正常の神経芽腫細胞は葉酸代謝拮抗剤によって遮断された葉酸代謝経路を迂回してヌクレオチドを合成できる新奇な代謝経路を備えている可能性が示唆された。そこで、本研究ではMYCN増幅の有無によって異なる葉酸代謝経路の全貌を解明し、既存の葉酸代謝拮抗剤への抵抗性の解除、あるいはMYCN正常型に特徴的な葉酸代謝経路の阻害を作用機序とする新しい治療標的分子を同定することが最終目標である。初年度は研究対象となる遺伝子群の絞り込みを行った。更に、RNAiによる遺伝子ノックダウンとその検証実験、CRISPR-Cas9による遺伝子ノックアウト株の取得を試みた。