肝内胆管癌多層オミックス解析と機械学習によるリポジショニング薬の同定

利用肝内胆管癌多层组学分析和机器学习识别重新定位药物

基本信息

批准号：
22K08826
负责人：
高橋純一
金额：
$ 2.58万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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

肝内胆管癌は難治がんの一つであり治療成績の改善には従来とは異なるアプローチが求められている。肝内胆管癌の非癌部に比べて癌部における分子鎖アミノ酸(BCAA)活性は多くの症例で普遍的に認めた。BCAAの分解には約40種類の酵素が関与しているがBCAT1とBCAT2のみ腫瘍組織で高発現となっていた。このBCAT1に対して有効な薬剤を選出する。まず最初にBCAAを介する癌進展機構の解明を試みた。ICCにおいてBCAAがmTORシグナルを介して細胞増殖と浸潤を刺激するかどうかを検討した。すなわちヒトICC細胞株（SSP-25、RBE、HCCC-9810）におけるBCAAの主要触媒酵素であるBCAT1およびBCAT2の発現を正常ヒト皮膚線維芽細胞（NHDF）における発現と比較した。その結果、ICC細胞では、NHDFと比較して、BCAT1およびBCAT2の発現量が増加していた。さらにICC細胞においてBCAAがmTORシグナルを活性化するいなかを検証するために蛋白発現解析を行った。BCAA存在下、SSP-25およびHCCC-9810細胞では、mTORおよびS6K、S6、4EBP-1を含むmTOR経路の下流タンパク質のリン酸化が増加し細胞増殖および浸潤能が増加した。一方、ICC細胞において、BCAT1/2がBCAAの存在下でmTORシグナルに影響を与えるかを調べた。BCAA活性化でBCAT1とBCAT2をノックダウンしたところ、mTORシグナルのダウンレギュレーションおよび細胞増殖の遅延が見られ、ICC細胞ではBCAA活性化環境がmTORシグナルの刺激に重要であることを明らかにした (Kitagawa A., Takahashi J, et al. Br J Cancer 2023, doi: 10.1038/s41416-023-02256-4.)。

肝内胆管癌是棘手的癌症之一，需要另一种方法来改善治疗结果。与肝内胆管癌的非癌性区域相比，在许多情况下，普遍观察到了癌区域的分子链氨基酸（BCAA）活性。大约40个酶参与BCAA的降解，但仅BCAT1和BCAT2在肿瘤组织中高度表达。选择了针对该BCAT1的有效的药物。首先，我们试图阐明通过BCAA的癌症进展机制。我们研究了BCAA是否通过ICC中的MTOR信号刺激细胞的增殖和侵袭。因此，BCAT1和BCAT2的表达是人ICC细胞系中BCAA的主要催化酶（SSP-25，RBE，HCCC-9810），与正常人皮肤成纤维细胞（NHDF）中的表达进行了比较。结果，与NHDF相比，ICC细胞中BCAT1和BCAT2的表达水平增加。此外，进行蛋白质表达分析以验证BCAA是否激活了ICC细胞中的MTOR信号。在存在BCAA的情况下，SSP-25和HCCC-9810细胞增加了MTOR途径下游蛋白的磷酸化，包括MTOR和S6K和S6K，S6和4EBP-1，并增加了细胞增殖和侵入性潜力。另一方面，我们研究了BCAT1/2是否在BCAA存在下是否影响ICC细胞中的MTOR信号。用BCAA激活的BCAT1和BCAT2敲低显示MTOR信号和细胞增殖的下调延迟，表明在ICC细胞中，BCAA激活环境对于刺激MTOR信号很重要（Kitagawa A.，Takahashi A.，Takahashi J，Takahashi J等