がん特異的酸性環境スクリーニングによる新規薬物療法の基盤構築

通过癌症特异性酸性环境筛选为新药治疗奠定基础

基本信息

批准号：
22K10168
负责人：
鵜澤成一
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Osaka 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

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K10168/
关键词：
口腔扁平上皮癌酸性環境がん微小環境酸性がん薬物微小環境

项目摘要

口腔扁平上皮癌の薬物療法には白金製剤や分子標的薬、免疫チェックポイント阻害剤が主に用いられている。しかし、副作用や薬物耐性の出現など、完治を目指す上では問題点が多い。がん微小環境の重要な特徴の1つに酸性環境が挙げられる。しかし、従来の抗がん剤の評価は中性条件下のみで行われており、本来のがん微小環境の特徴である酸性条件下でのスクリーニングが行われた報告は極めて少ない。そこで本研究では、実際のがん微小環境である酸性環境下での再現を目指し、口腔扁平上皮癌細胞株の培養条件を確立する。酸性特異的な環境における遺伝子の変化を網羅的に解析することで、酸性環境特異的なシグナル経路を同定する。続いて、酸性環境下で化合物のスクリーニングを行い、抗がん活性のあった化合物及びターゲットタンパクを同定する。酸性特異的な環境における薬剤を同定し、最終的には化合物の抗がん活性をin vivoで検証し、実臨床へ応用することを目的としている。令和4年度は口腔扁平上皮癌細胞株（HSC-3，HSC-4）の酸性培養環境の確立を行った。酸性に調整したDMEM培地を使用して細胞培養を行った。酸性環境下で培養を行う中で、本来敷石状増殖を示す細胞の形態が紡錘形に変化していく現象が認められた。さらに、膵癌細胞で報告のある酸性pH応答性遺伝子とされているMSMO1、IDI1、INSIG1の増加をqPCRにて検出した。さらに、これらの遺伝子の発現状況を指標として複数の口腔扁平上皮癌細胞株を通常と酸性環境下で培養し、両者の遺伝子発現状況をRNA-Seq解析を用いて行い、酸性培養を行うことで発現が変化する遺伝子を網羅的に解析してゆく。

口腔鳞癌的药物治疗主要采用铂类药物、分子靶向药物、免疫检查点抑制剂等。然而，想要彻底治愈却存在很多问题，比如副作用、耐药性的出现等。癌症微环境的重要特征之一是酸性环境。然而，传统的抗癌药物评价仅在中性条件下进行，而在酸性条件下进行筛选的报道很少，而酸性条件是癌症原始微环境的特征。因此，在本研究中，我们将建立口腔鳞状细胞癌细胞系的培养条件，目的是重现实际癌症微环境的酸性环境。通过全面分析酸性环境下的基因变化，我们将识别酸性环境特有的信号通路。接下来，在酸性环境中筛选化合物，以鉴定具有抗癌活性的化合物和靶蛋白。目的是鉴定酸性特定环境下的药物，最终验证化合物的体内抗癌活性并将其应用于实际临床实践。 2020财年，我们建立了口腔鳞状细胞癌细胞系（HSC-3、HSC-4）的酸性培养环境。使用调节至酸性的DMEM培养基进行细胞培养。在酸性环境中培养时，观察到细胞形态从通常呈鹅卵石状生长变为纺锤形的现象。此外，我们使用 qPCR 检测到 MSMO1、IDI1 和 INSIG1（胰腺癌细胞中报道的酸性 pH 响应基因）的增加。此外，我们以这些基因的表达状态为指标，在正常和酸性环境中培养了多种口腔鳞状细胞癌细胞系，并使用RNA-Seq分析来综合分析表达变化的基因。