PTEN変異大腸癌の病態解析とAKT-mTORシグナルを標的とした治療応用

PTEN突变结直肠癌的病理分析及针对AKT-mTOR信号的治疗应用

• 批准号: 22K16475
• 负责人: 佐田 春樹
• 金额: $ 3万
• 依托单位: Department of Clinical Research, National Hospital Organization Kure Medical Center
• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K16475/
• 关键词: 大腸癌; PTEN; マウスモデル

PTENは大腸癌の半数で発現異常を認める癌抑制遺伝子である。PTEN遺伝子変異症例に対するエビデンスの高い分子標的治療は確立されていない。2020年度-2021年度　若手研究「PTEN変異大腸癌の病態解析・治療標的の検索とその臨床応用」において、Pten欠損新規大腸癌マウスモデルの大腸癌における転写産物を網羅的解析(RNA-seq)し、大腸癌におけるPTENシグナル経路に特徴的な変化を及ぼす遺伝子群を同定した。2022年度から、若手研究「PTEN変異大腸癌の病態解析とAKT-mTORシグナルを標的とした治療応用」に引き継ぎPTENシグナル下流の選択的阻害剤をマウスモデルに投与し、その薬剤投与前後でのマウス大腸腫瘍からRNAを抽出し、網羅的解析(RNA-seq)を行った。統計学的に有意な差がある候補遺伝子群を「PTEN変異大腸癌の病態解析・治療標的の検索とその臨床応用」にて抽出した遺伝子群と照らし合わせることで、AKT-mTORシグナル特有の標的候補遺伝子の絞り込みを行った。さらに、これらの候補遺伝子を、手術症例から採取したヒト大腸癌から作成したオルガノイドを用いて検証を行った。作成したオルガノイドにPTENシグナル下流の選択的阻害剤を投与し、MTT assayにて治療効果(IC50; オルガノイドの半数が死滅する濃度)を測定した。候補となる遺伝子の転写産物レベルをqRT-PCRで測定し、IC50と比較し検証を行った。また、大腸癌細胞株(DLD1, HT29, SW48)を用いて、候補遺伝子の発現量を調節する(ノックダウン または過剰発現)ことで薬剤感受性の変化を検証している。

PTEN 是一种肿瘤抑制基因，在一半的结直肠癌中观察到其表达异常。对于PTEN基因突变患者，目前尚未建立有高证据的分子靶向治疗。在2020-2021年青年研究项目“PTEN突变结直肠癌的病理分析、寻找治疗靶点及其临床应用”中，我们对新的Pten缺陷型结直肠癌中的转录本进行了全面分析（RNA-seq）结直肠癌小鼠模型鉴定了一组在结直肠癌中表现出 PTEN 信号通路特征性变化的基因。 2022年开始，根据年轻研究“PTEN突变结直肠癌的病理分析及针对AKT-mTOR信号的治疗应用”，将PTEN信号下游的选择性抑制剂给药于小鼠模型，并对结果进行分析从结直肠肿瘤中提取RNA并进行综合分析（RNA-seq）。通过将具有统计学显着性差异的候选基因组与“PTEN突变结直肠癌的病理分析、治疗靶点的寻找及其临床应用”中提取的基因组进行比较，我们能够识别AKT-mTOR信号的特异性靶点。候选基因的范围被缩小。此外，这些候选基因使用从手术病例中收集的人类结肠癌产生的类器官进行了验证。将 PTEN 信号下游的选择性抑制剂施用到制备的类器官中，并使用 MTT 测定测量治疗效果（IC50；一半类器官死亡的浓度）。通过qRT-PCR测量候选基因的转录水平并通过与IC50比较来验证。此外，使用结直肠癌细胞系（DLD1、HT29、SW48），我们通过调节候选基因的表达水平（敲低或过度表达）来验证药物敏感性的变化。

项目成果

Genetically-engineered mouse model for colonic neoplasia presenting mucinous and microsatellite unstable phenotype

结肠肿瘤基因工程小鼠模型呈现粘液性和微卫星不稳定表型

• 发表时间: 2022
• 作者: Haruki Sada;Takao Hinoi， Hiroaki Niitsu;Masatoshi Miguchi;Naoya Sakamoto;Naohide Oue;Hirotaka Tashiro;Hideki Ohdan
• 通讯作者: Hideki Ohdan

Transcriptomic analysis of mucinous adenocarcinoma in genetically-engineered mouse model

基因工程小鼠模型中粘液腺癌的转录组分析

• 发表时间: 2023
• 作者: Haruki Sada;Hiroaki Niitsu;Hikaru Nakahara;Masashi Miguchi;Naoya Sakamoto;Naohide Oue;Hirotaka Tashiro;Hideki Ohdan;Takao Hinoi
• 通讯作者: Takao Hinoi