WO2023191107A1 - がんの治療薬、検査支援方法及び治療薬のスクリーニング方法 - Google Patents
がんの治療薬、検査支援方法及び治療薬のスクリーニング方法 Download PDFInfo
- Publication number
- WO2023191107A1 WO2023191107A1 PCT/JP2023/013723 JP2023013723W WO2023191107A1 WO 2023191107 A1 WO2023191107 A1 WO 2023191107A1 JP 2023013723 W JP2023013723 W JP 2023013723W WO 2023191107 A1 WO2023191107 A1 WO 2023191107A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- expression
- hsatii
- cells
- rna
- cancer
- Prior art date
Links
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 title claims abstract description 115
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 title claims abstract description 96
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 45
- 239000003814 drug Substances 0.000 title claims abstract description 27
- 238000012360 testing method Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 238000012216 screening Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 229940124597 therapeutic agent Drugs 0.000 title abstract description 8
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 claims abstract description 197
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 claims abstract description 178
- 102000016897 CCCTC-Binding Factor Human genes 0.000 claims abstract description 83
- 108010014064 CCCTC-Binding Factor Proteins 0.000 claims abstract description 83
- 108020004414 DNA Proteins 0.000 claims abstract description 35
- 108091032973 (ribonucleotides)n+m Proteins 0.000 claims description 192
- 230000010094 cellular senescence Effects 0.000 claims description 34
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 claims description 31
- 210000002536 stromal cell Anatomy 0.000 claims description 29
- 108010077544 Chromatin Proteins 0.000 claims description 27
- 230000032677 cell aging Effects 0.000 claims description 27
- 210000003483 chromatin Anatomy 0.000 claims description 27
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 19
- 239000008194 pharmaceutical composition Substances 0.000 claims description 18
- 229940079593 drug Drugs 0.000 claims description 17
- 239000002246 antineoplastic agent Substances 0.000 claims description 11
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 11
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 10
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims description 9
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 claims description 9
- 230000003449 preventive effect Effects 0.000 claims description 7
- 102000039446 nucleic acids Human genes 0.000 claims description 6
- 108020004707 nucleic acids Proteins 0.000 claims description 6
- 150000007523 nucleic acids Chemical class 0.000 claims description 6
- 238000001959 radiotherapy Methods 0.000 claims description 6
- 230000001629 suppression Effects 0.000 claims description 6
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 claims description 4
- 229940127089 cytotoxic agent Drugs 0.000 claims description 3
- 239000006143 cell culture medium Substances 0.000 claims description 2
- NCEXYHBECQHGNR-UHFFFAOYSA-N chembl421 Chemical compound C1=C(O)C(C(=O)O)=CC(N=NC=2C=CC(=CC=2)S(=O)(=O)NC=2N=CC=CC=2)=C1 NCEXYHBECQHGNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 102100033717 Retroviral-like aspartic protease 1 Human genes 0.000 claims 1
- 101710188689 Small, acid-soluble spore protein 1 Proteins 0.000 claims 1
- 101710188693 Small, acid-soluble spore protein 2 Proteins 0.000 claims 1
- 101710166422 Small, acid-soluble spore protein A Proteins 0.000 claims 1
- 101710166404 Small, acid-soluble spore protein C Proteins 0.000 claims 1
- 101710174019 Small, acid-soluble spore protein C1 Proteins 0.000 claims 1
- 101710174017 Small, acid-soluble spore protein C2 Proteins 0.000 claims 1
- 101710174574 Small, acid-soluble spore protein gamma-type Proteins 0.000 claims 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 abstract description 57
- 206010061218 Inflammation Diseases 0.000 abstract description 22
- 230000004054 inflammatory process Effects 0.000 abstract description 22
- 230000009758 senescence Effects 0.000 abstract description 22
- 238000011282 treatment Methods 0.000 abstract description 16
- 230000030833 cell death Effects 0.000 abstract description 10
- 210000000349 chromosome Anatomy 0.000 abstract description 10
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 9
- 230000003993 interaction Effects 0.000 abstract description 7
- 238000013518 transcription Methods 0.000 abstract description 5
- 230000035897 transcription Effects 0.000 abstract description 5
- 210000001726 chromosome structure Anatomy 0.000 abstract description 2
- 210000002570 interstitial cell Anatomy 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 30
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 28
- 230000002757 inflammatory effect Effects 0.000 description 25
- 108020004459 Small interfering RNA Proteins 0.000 description 23
- 238000011529 RT qPCR Methods 0.000 description 22
- 238000003762 quantitative reverse transcription PCR Methods 0.000 description 17
- 206010006187 Breast cancer Diseases 0.000 description 14
- 208000026310 Breast neoplasm Diseases 0.000 description 14
- 210000002950 fibroblast Anatomy 0.000 description 14
- 206010061902 Pancreatic neoplasm Diseases 0.000 description 13
- 230000027455 binding Effects 0.000 description 13
- 208000015486 malignant pancreatic neoplasm Diseases 0.000 description 13
- 201000002528 pancreatic cancer Diseases 0.000 description 13
- 208000008443 pancreatic carcinoma Diseases 0.000 description 13
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 11
- AOJJSUZBOXZQNB-TZSSRYMLSA-N Doxorubicin Chemical compound O([C@H]1C[C@@](O)(CC=2C(O)=C3C(=O)C=4C=CC=C(C=4C(=O)C3=C(O)C=21)OC)C(=O)CO)[C@H]1C[C@H](N)[C@H](O)[C@H](C)O1 AOJJSUZBOXZQNB-TZSSRYMLSA-N 0.000 description 10
- 230000006870 function Effects 0.000 description 10
- 108020004417 Untranslated RNA Proteins 0.000 description 9
- 102000039634 Untranslated RNA Human genes 0.000 description 9
- 210000001808 exosome Anatomy 0.000 description 9
- 229940126585 therapeutic drug Drugs 0.000 description 9
- 229940041181 antineoplastic drug Drugs 0.000 description 8
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 8
- 208000037051 Chromosomal Instability Diseases 0.000 description 7
- 206010009944 Colon cancer Diseases 0.000 description 7
- 238000003559 RNA-seq method Methods 0.000 description 7
- 210000003078 multipolar neuron Anatomy 0.000 description 7
- 230000035752 proliferative phase Effects 0.000 description 7
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 7
- 241000699670 Mus sp. Species 0.000 description 6
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 6
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 6
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 6
- 238000003197 gene knockdown Methods 0.000 description 6
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 230000008685 targeting Effects 0.000 description 6
- 102100025248 C-X-C motif chemokine 10 Human genes 0.000 description 5
- 230000004568 DNA-binding Effects 0.000 description 5
- 101000858088 Homo sapiens C-X-C motif chemokine 10 Proteins 0.000 description 5
- 241000699666 Mus <mouse, genus> Species 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 5
- 229960004679 doxorubicin Drugs 0.000 description 5
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 5
- 230000002018 overexpression Effects 0.000 description 5
- 230000035755 proliferation Effects 0.000 description 5
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 5
- 238000001262 western blot Methods 0.000 description 5
- 101001002634 Homo sapiens Interleukin-1 alpha Proteins 0.000 description 4
- 102100020881 Interleukin-1 alpha Human genes 0.000 description 4
- 102000044126 RNA-Binding Proteins Human genes 0.000 description 4
- 108020005543 Satellite RNA Proteins 0.000 description 4
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 4
- 230000005907 cancer growth Effects 0.000 description 4
- 239000012830 cancer therapeutic Substances 0.000 description 4
- 210000002230 centromere Anatomy 0.000 description 4
- 208000029742 colonic neoplasm Diseases 0.000 description 4
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 4
- 230000002062 proliferating effect Effects 0.000 description 4
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 4
- 230000009327 senolytic effect Effects 0.000 description 4
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 4
- 208000001333 Colorectal Neoplasms Diseases 0.000 description 3
- 230000005778 DNA damage Effects 0.000 description 3
- 231100000277 DNA damage Toxicity 0.000 description 3
- 101001054334 Homo sapiens Interferon beta Proteins 0.000 description 3
- 102100026720 Interferon beta Human genes 0.000 description 3
- 108700020471 RNA-Binding Proteins Proteins 0.000 description 3
- 210000001124 body fluid Anatomy 0.000 description 3
- 239000010839 body fluid Substances 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 3
- 238000002337 electrophoretic mobility shift assay Methods 0.000 description 3
- 210000002919 epithelial cell Anatomy 0.000 description 3
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 3
- SDUQYLNIPVEERB-QPPQHZFASA-N gemcitabine Chemical compound O=C1N=C(N)C=CN1[C@H]1C(F)(F)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 SDUQYLNIPVEERB-QPPQHZFASA-N 0.000 description 3
- 229960005277 gemcitabine Drugs 0.000 description 3
- 239000003102 growth factor Substances 0.000 description 3
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 3
- 238000004949 mass spectrometry Methods 0.000 description 3
- 238000010379 pull-down assay Methods 0.000 description 3
- 230000004083 survival effect Effects 0.000 description 3
- 210000004881 tumor cell Anatomy 0.000 description 3
- 208000005623 Carcinogenesis Diseases 0.000 description 2
- 238000010196 ChIP-seq analysis Methods 0.000 description 2
- 238000001353 Chip-sequencing Methods 0.000 description 2
- 102000004127 Cytokines Human genes 0.000 description 2
- 108090000695 Cytokines Proteins 0.000 description 2
- 101001076292 Homo sapiens Insulin-like growth factor II Proteins 0.000 description 2
- 101000804764 Homo sapiens Lymphotactin Proteins 0.000 description 2
- 102100025947 Insulin-like growth factor II Human genes 0.000 description 2
- 102100035304 Lymphotactin Human genes 0.000 description 2
- 241000699660 Mus musculus Species 0.000 description 2
- 108700020796 Oncogene Proteins 0.000 description 2
- 231100000071 abnormal chromosome number Toxicity 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 2
- 230000000259 anti-tumor effect Effects 0.000 description 2
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 2
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000036952 cancer formation Effects 0.000 description 2
- 231100000504 carcinogenesis Toxicity 0.000 description 2
- 239000013592 cell lysate Substances 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 2
- 238000010195 expression analysis Methods 0.000 description 2
- 108091007167 extracellular matrix enzymes Proteins 0.000 description 2
- 102000036444 extracellular matrix enzymes Human genes 0.000 description 2
- 238000012744 immunostaining Methods 0.000 description 2
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 2
- 230000028709 inflammatory response Effects 0.000 description 2
- 230000003211 malignant effect Effects 0.000 description 2
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 2
- 210000003470 mitochondria Anatomy 0.000 description 2
- 238000011580 nude mouse model Methods 0.000 description 2
- 238000011275 oncology therapy Methods 0.000 description 2
- 239000013610 patient sample Substances 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 2
- 238000003757 reverse transcription PCR Methods 0.000 description 2
- 238000002473 ribonucleic acid immunoprecipitation Methods 0.000 description 2
- 230000028327 secretion Effects 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 2
- CCEKAJIANROZEO-UHFFFAOYSA-N sulfluramid Chemical group CCNS(=O)(=O)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)F CCEKAJIANROZEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 2
- 230000005748 tumor development Effects 0.000 description 2
- 230000005740 tumor formation Effects 0.000 description 2
- 230000004614 tumor growth Effects 0.000 description 2
- 241001430294 unidentified retrovirus Species 0.000 description 2
- 210000003556 vascular endothelial cell Anatomy 0.000 description 2
- MZOFCQQQCNRIBI-VMXHOPILSA-N (3s)-4-[[(2s)-1-[[(2s)-1-[[(1s)-1-carboxy-2-hydroxyethyl]amino]-4-methyl-1-oxopentan-2-yl]amino]-5-(diaminomethylideneamino)-1-oxopentan-2-yl]amino]-3-[[2-[[(2s)-2,6-diaminohexanoyl]amino]acetyl]amino]-4-oxobutanoic acid Chemical compound OC[C@@H](C(O)=O)NC(=O)[C@H](CC(C)C)NC(=O)[C@H](CCCN=C(N)N)NC(=O)[C@H](CC(O)=O)NC(=O)CNC(=O)[C@@H](N)CCCCN MZOFCQQQCNRIBI-VMXHOPILSA-N 0.000 description 1
- FWBHETKCLVMNFS-UHFFFAOYSA-N 4',6-Diamino-2-phenylindol Chemical compound C1=CC(C(=N)N)=CC=C1C1=CC2=CC=C(C(N)=N)C=C2N1 FWBHETKCLVMNFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FWMNVWWHGCHHJJ-SKKKGAJSSA-N 4-amino-1-[(2r)-6-amino-2-[[(2r)-2-[[(2r)-2-[[(2r)-2-amino-3-phenylpropanoyl]amino]-3-phenylpropanoyl]amino]-4-methylpentanoyl]amino]hexanoyl]piperidine-4-carboxylic acid Chemical compound C([C@H](C(=O)N[C@H](CC(C)C)C(=O)N[C@H](CCCCN)C(=O)N1CCC(N)(CC1)C(O)=O)NC(=O)[C@H](N)CC=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 FWMNVWWHGCHHJJ-SKKKGAJSSA-N 0.000 description 1
- 101710159080 Aconitate hydratase A Proteins 0.000 description 1
- 101710159078 Aconitate hydratase B Proteins 0.000 description 1
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 1
- 206010003445 Ascites Diseases 0.000 description 1
- 108050005711 C Chemokine Proteins 0.000 description 1
- 102000017483 C chemokine Human genes 0.000 description 1
- 102100021942 C-C motif chemokine 28 Human genes 0.000 description 1
- 102100025279 C-X-C motif chemokine 11 Human genes 0.000 description 1
- 102100039435 C-X-C motif chemokine 17 Human genes 0.000 description 1
- 108010040471 CC Chemokines Proteins 0.000 description 1
- 102000001902 CC Chemokines Human genes 0.000 description 1
- 108010081635 CX3C Chemokines Proteins 0.000 description 1
- 102000004325 CX3C Chemokines Human genes 0.000 description 1
- 108050006947 CXC Chemokine Proteins 0.000 description 1
- 102000019388 CXC chemokine Human genes 0.000 description 1
- 101150077124 CXCL10 gene Proteins 0.000 description 1
- 101150022250 CXCL11 gene Proteins 0.000 description 1
- 102000019034 Chemokines Human genes 0.000 description 1
- 108010012236 Chemokines Proteins 0.000 description 1
- 102100035298 Cytokine SCM-1 beta Human genes 0.000 description 1
- 230000008265 DNA repair mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000002965 ELISA Methods 0.000 description 1
- 102100020997 Fractalkine Human genes 0.000 description 1
- 102100034221 Growth-regulated alpha protein Human genes 0.000 description 1
- 241000282412 Homo Species 0.000 description 1
- 101000897477 Homo sapiens C-C motif chemokine 28 Proteins 0.000 description 1
- 101000858060 Homo sapiens C-X-C motif chemokine 11 Proteins 0.000 description 1
- 101000889048 Homo sapiens C-X-C motif chemokine 17 Proteins 0.000 description 1
- 101000804771 Homo sapiens Cytokine SCM-1 beta Proteins 0.000 description 1
- 101000854520 Homo sapiens Fractalkine Proteins 0.000 description 1
- 101001069921 Homo sapiens Growth-regulated alpha protein Proteins 0.000 description 1
- 101001013150 Homo sapiens Interstitial collagenase Proteins 0.000 description 1
- 101000627861 Homo sapiens Matrix metalloproteinase-28 Proteins 0.000 description 1
- 108010002352 Interleukin-1 Proteins 0.000 description 1
- 102000000589 Interleukin-1 Human genes 0.000 description 1
- 108090001005 Interleukin-6 Proteins 0.000 description 1
- 102000004889 Interleukin-6 Human genes 0.000 description 1
- 239000012098 Lipofectamine RNAiMAX Substances 0.000 description 1
- 206010058467 Lung neoplasm malignant Diseases 0.000 description 1
- 238000000585 Mann–Whitney U test Methods 0.000 description 1
- 102000000380 Matrix Metalloproteinase 1 Human genes 0.000 description 1
- 102100026799 Matrix metalloproteinase-28 Human genes 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 102000029749 Microtubule Human genes 0.000 description 1
- 108091022875 Microtubule Proteins 0.000 description 1
- 102000043276 Oncogene Human genes 0.000 description 1
- -1 PDGF Proteins 0.000 description 1
- 208000018737 Parkinson disease Diseases 0.000 description 1
- 102100024315 Pericentrin Human genes 0.000 description 1
- 101710179262 Pericentrin Proteins 0.000 description 1
- 108020004518 RNA Probes Proteins 0.000 description 1
- 239000003391 RNA probe Substances 0.000 description 1
- 101710105008 RNA-binding protein Proteins 0.000 description 1
- 238000012300 Sequence Analysis Methods 0.000 description 1
- 102220497176 Small vasohibin-binding protein_T47D_mutation Human genes 0.000 description 1
- 208000005718 Stomach Neoplasms Diseases 0.000 description 1
- 102000004887 Transforming Growth Factor beta Human genes 0.000 description 1
- 108090001012 Transforming Growth Factor beta Proteins 0.000 description 1
- 208000003721 Triple Negative Breast Neoplasms Diseases 0.000 description 1
- 108060008682 Tumor Necrosis Factor Proteins 0.000 description 1
- 102000000852 Tumor Necrosis Factor-alpha Human genes 0.000 description 1
- 208000036142 Viral infection Diseases 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 1
- 230000035508 accumulation Effects 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 1
- 239000000427 antigen Substances 0.000 description 1
- 102000036639 antigens Human genes 0.000 description 1
- 108091007433 antigens Proteins 0.000 description 1
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 1
- 230000006907 apoptotic process Effects 0.000 description 1
- 230000008049 biological aging Effects 0.000 description 1
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 description 1
- 238000010170 biological method Methods 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 238000001574 biopsy Methods 0.000 description 1
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 1
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 1
- 230000009702 cancer cell proliferation Effects 0.000 description 1
- 230000025084 cell cycle arrest Effects 0.000 description 1
- 230000010261 cell growth Effects 0.000 description 1
- 238000012054 celltiter-glo Methods 0.000 description 1
- 210000003793 centrosome Anatomy 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000002512 chemotherapy Methods 0.000 description 1
- 102000022628 chromatin binding proteins Human genes 0.000 description 1
- 108091013410 chromatin binding proteins Proteins 0.000 description 1
- 230000002759 chromosomal effect Effects 0.000 description 1
- 208000037976 chronic inflammation Diseases 0.000 description 1
- 230000006020 chronic inflammation Effects 0.000 description 1
- 238000010293 colony formation assay Methods 0.000 description 1
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 230000001086 cytosolic effect Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000012217 deletion Methods 0.000 description 1
- 230000037430 deletion Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000007877 drug screening Methods 0.000 description 1
- 238000010201 enrichment analysis Methods 0.000 description 1
- 210000000981 epithelium Anatomy 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000001605 fetal effect Effects 0.000 description 1
- 238000002866 fluorescence resonance energy transfer Methods 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 206010017758 gastric cancer Diseases 0.000 description 1
- 108091008053 gene clusters Proteins 0.000 description 1
- 238000009650 gentamicin protection assay Methods 0.000 description 1
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 1
- 201000005787 hematologic cancer Diseases 0.000 description 1
- 208000024200 hematopoietic and lymphoid system neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 210000002865 immune cell Anatomy 0.000 description 1
- 238000007901 in situ hybridization Methods 0.000 description 1
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 1
- 201000005202 lung cancer Diseases 0.000 description 1
- 208000020816 lung neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 210000004698 lymphocyte Anatomy 0.000 description 1
- 210000002540 macrophage Anatomy 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000010534 mechanism of action Effects 0.000 description 1
- 210000004688 microtubule Anatomy 0.000 description 1
- 208000012268 mitochondrial disease Diseases 0.000 description 1
- 210000001700 mitochondrial membrane Anatomy 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000009456 molecular mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000035772 mutation Effects 0.000 description 1
- 239000013642 negative control Substances 0.000 description 1
- 230000010807 negative regulation of binding Effects 0.000 description 1
- 230000001613 neoplastic effect Effects 0.000 description 1
- 230000036542 oxidative stress Effects 0.000 description 1
- 229940118537 p53 inhibitor Drugs 0.000 description 1
- 230000001575 pathological effect Effects 0.000 description 1
- 210000004180 plasmocyte Anatomy 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 102000004196 processed proteins & peptides Human genes 0.000 description 1
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 description 1
- 239000003642 reactive oxygen metabolite Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 description 1
- 238000002271 resection Methods 0.000 description 1
- 230000028617 response to DNA damage stimulus Effects 0.000 description 1
- 238000010839 reverse transcription Methods 0.000 description 1
- 230000003248 secreting effect Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 238000012163 sequencing technique Methods 0.000 description 1
- 150000003384 small molecules Chemical class 0.000 description 1
- 210000000329 smooth muscle myocyte Anatomy 0.000 description 1
- 230000009870 specific binding Effects 0.000 description 1
- 210000000130 stem cell Anatomy 0.000 description 1
- 201000011549 stomach cancer Diseases 0.000 description 1
- ZRKFYGHZFMAOKI-QMGMOQQFSA-N tgfbeta Chemical compound C([C@H](NC(=O)[C@H](C(C)C)NC(=O)CNC(=O)[C@H](CCC(O)=O)NC(=O)[C@H](CCCNC(N)=N)NC(=O)[C@H](CC(N)=O)NC(=O)[C@H](CC(C)C)NC(=O)[C@H]([C@@H](C)O)NC(=O)[C@H](CCC(O)=O)NC(=O)[C@H]([C@@H](C)O)NC(=O)[C@H](CC(C)C)NC(=O)CNC(=O)[C@H](C)NC(=O)[C@H](CO)NC(=O)[C@H](CCC(N)=O)NC(=O)[C@@H](NC(=O)[C@H](C)NC(=O)[C@H](C)NC(=O)[C@@H](NC(=O)[C@H](CC(C)C)NC(=O)[C@@H](N)CCSC)C(C)C)[C@@H](C)CC)C(=O)N[C@@H]([C@@H](C)O)C(=O)N[C@@H](C(C)C)C(=O)N[C@@H](CC=1C=CC=CC=1)C(=O)N[C@@H](C)C(=O)N1[C@@H](CCC1)C(=O)N[C@@H]([C@@H](C)O)C(=O)N[C@@H](CC(N)=O)C(=O)N[C@@H](CCC(O)=O)C(=O)N[C@@H](C)C(=O)N[C@@H](CC=1C=CC=CC=1)C(=O)N[C@@H](CCCNC(N)=N)C(=O)N[C@@H](C)C(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(=O)N1[C@@H](CCC1)C(=O)N1[C@@H](CCC1)C(=O)N[C@@H](CCCNC(N)=N)C(=O)N[C@@H](CCC(O)=O)C(=O)N[C@@H](CCCNC(N)=N)C(=O)N[C@@H](CO)C(=O)N[C@@H](CCCNC(N)=N)C(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(O)=O)C1=CC=C(O)C=C1 ZRKFYGHZFMAOKI-QMGMOQQFSA-N 0.000 description 1
- 238000001890 transfection Methods 0.000 description 1
- 239000012096 transfection reagent Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000002054 transplantation Methods 0.000 description 1
- 208000022679 triple-negative breast carcinoma Diseases 0.000 description 1
- 230000005751 tumor progression Effects 0.000 description 1
- 230000000381 tumorigenic effect Effects 0.000 description 1
- 210000002700 urine Anatomy 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
- 230000009385 viral infection Effects 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
- A61K31/70—Carbohydrates; Sugars; Derivatives thereof
- A61K31/7088—Compounds having three or more nucleosides or nucleotides
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K45/00—Medicinal preparations containing active ingredients not provided for in groups A61K31/00 - A61K41/00
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K48/00—Medicinal preparations containing genetic material which is inserted into cells of the living body to treat genetic diseases; Gene therapy
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P35/00—Antineoplastic agents
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P43/00—Drugs for specific purposes, not provided for in groups A61P1/00-A61P41/00
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
- C12Q1/02—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving viable microorganisms
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
- C12Q1/02—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving viable microorganisms
- C12Q1/04—Determining presence or kind of microorganism; Use of selective media for testing antibiotics or bacteriocides; Compositions containing a chemical indicator therefor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
- C12Q1/68—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/15—Medicinal preparations ; Physical properties thereof, e.g. dissolubility
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N15/00—Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
- C12N15/09—Recombinant DNA-technology
- C12N15/11—DNA or RNA fragments; Modified forms thereof; Non-coding nucleic acids having a biological activity
- C12N15/113—Non-coding nucleic acids modulating the expression of genes, e.g. antisense oligonucleotides; Antisense DNA or RNA; Triplex- forming oligonucleotides; Catalytic nucleic acids, e.g. ribozymes; Nucleic acids used in co-suppression or gene silencing
Abstract
ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡが、染色体構造を維持するために重要なＣＴＣＦと結合することによって、その機能を阻害し、染色体相互作用を変化させ、炎症関連遺伝子群の転写を誘導することを明らかにした。また、ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡ発現の抑制により、老化細胞とがん細胞に選択的に細胞死を誘導できることを明らかにした。得られた結果から、ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡを抑制する物質、あるいはＣＴＣＦ発現を増加させる物質により、老化間質細胞とがん細胞を標的とするがんの治療を行うことができることを見いだした。また、ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡやＣＴＣＦの発現や活性、ｈＳＡＴＩＩ ＤＮＡ領域のエピゲノム変化を測定することによって、がんを早期に検出することができる。したがって、細胞老化に伴うがんの治療薬及びそのスクリーニング方法、さらに検査支援方法を提供することができる。
Description
老化した細胞で発現する非翻訳ＲＮＡを標的とする炎症関連遺伝子発現の抑制や細胞生存制御を介してがんを治療する薬剤、がんを検査する方法、及び治療薬のスクリーニング方法に関する。
がんは種々の要因によって発生することが知られている。その一つとして「細胞老化」がある。細胞老化は、細胞に、活性酸素種などによる酸化ストレス、放射線・抗がん剤等によるＤＮＡ損傷、がん遺伝子の活性化など種々のストレスが加わり、不可逆的に細胞周期が停止する状態である。細胞老化は、ＤＮＡ修復機構やアポトーシスと並び、ＤＮＡ損傷やミトコンドリア障害による遺伝子変異の蓄積から生じるがん抑制機構として機能している。しかし、体内に蓄積した老化細胞は、様々な炎症性タンパク質を高発現し、周囲の組織に分泌するＳＡＳＰ（Ｓｅｎｅｓｃｅｎｃｅ－ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ ｓｅｃｒｅｔｏｒｙ ｐｈｅｎｏｔｙｐｅ）によって慢性炎症を誘発し、がんをはじめとする加齢に伴う多くの疾患および病態を引き起こすことが知られている。したがって、体内の老化細胞もしくはＳＡＳＰを制御することは、がん発症の抑制、あるいは治療に繋がる可能性がある。
細胞老化の誘導や制御機構の全貌は未だ明らかになっていないものの、老化細胞に選択的に細胞死を誘導するセノリティックドラッグ（Ｓｅｎｏｌｙｔｉｃ ｄｒｕｇｓ）や、老化細胞の分泌するＳＡＳＰを抑制するセノモルフィックドラッグ（Ｓｅｎｏｍｏｒｐｈｉｃ ｄｒｕｇｓ）は、加齢に伴うがんの発症の予防効果や、治療効果を有することが期待される。
そのため、セノリティックドラッグやセノモルフィックドラッグは、新たながん予防薬や治療薬として研究が行われている。特許文献１には、機能不全ミトコンドリアを除去して、ＳＡＳＰを抑制するためのミトコンドリア膜電位低下剤とｐ５３阻害剤を対象細胞に共送達するための細胞老化を抑制する複合体が開示されている。特許文献２には、幹細胞の細胞老化を抑制可能な細胞老化抑制剤が開示されている。
しかしながら、特許文献１に記載の複合体は、細胞老化に伴う機能不全ミトコンドリアの除去を目的としていることから、老化細胞の完全な除去にはつながらない。また、特許文献２に記載の細胞老化抑制剤は、抗酸化作用は認められるものの、細胞老化を排除することまではできないと考えられている。
CasellaG et al. Nucleic Acids Res 2019, Vol47(14), pp.7294-7305.
Ting T et al, Science,2011, Vol.6017, pp.593-596. doi:10.1126/science.1200801. Epub 2011 Jan 13.
Kishikawa T et al, JCI Insight. 2016,Jun 2;1(8):e86646. doi: 10.1172/jci.insight.86646.
Solovyov A Cell Rep, 2018, Vol.23(2),pp.512-521. doi: 10.1016/j.celrep.2018.03.042.
Franses J W et al, Oncologist. 2018, Vol. 23(1):pp. 121-127, Published online 2017 Aug 31, doi:10.1634/theoncologist.2017-0234.
Billingsley K J,Scientific Reports 2019, volume 9,Article number: 4369.
Oezguer E et al. Clin Chim Acta. 2021, Vol.514,pp.74-79. doi: 10.1016/j.cca.2020.12.008. Epub 2020 Dec 31.
Cambier L et al,Scientific Reports, 2021, vol. 11, Article number: 94.
Nogalski,M T et al, Nature Communications. 2019,vol. 10, Article number: 90.
Bersani F et al, PNAS, 2015, 112(49),pp.11548-15153. https://doi.org/10.1073/pnas.1518008112.
Nogalski,M T et al, PNAS, 2020,Vol. 117 (50),pp. 31891-31901, https://doi.org/10.1073/pnas.2017734117.
KojimaR et al., Nature Communications, 2018, vol.9,Article number: 1305(2018), DOI:10.1038/s41467-018-03733-8.
以下に詳述するように、本発明者らは、正常細胞では発現が見られない非翻訳ＲＮＡが老化細胞とがん細胞で高発現しており、炎症性遺伝子群の発現を制御していることを見いだした。さらに、非翻訳ＲＮＡの発現が高い老化細胞とがん細胞では、発現抑制で細胞死を誘導することを見出した。そこで、この非翻訳ＲＮＡを標的とし、有害なＳＡＳＰを抑制し、さらにがん微小環境の老化細胞を排除することによるがんの治療薬を提供することを課題とする。また、標的である非翻訳ＲＮＡやそれに伴って発現が変化する分子や当該遺伝子領域のエピゲノムを検査することにより、がんを診断するための検査方法、検査薬を提供することを課題とする。また、がん治療の新たな標的分子を見出したことから、これを用いた治療薬のスクリーニング方法を提供することを課題とする。
本発明は以下の治療薬、検査支援方法、及び治療薬のスクリーニング方法に関する。
（１）老化細胞に起因するがんの治療薬及び／又は予防薬であって、ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡの発現抑制もしくは活性阻害、及び／又はＣＴＣＦ発現を増加させることを特徴とする医薬組成物。
ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡ発現の増加もしくは活性阻害、ＣＴＣＦ発現の減少ががんの悪性化に深く関連していることを見出した。したがって、これらを調節可能な物質は老化細胞が関与するがんを治療することができる。
（１）老化細胞に起因するがんの治療薬及び／又は予防薬であって、ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡの発現抑制もしくは活性阻害、及び／又はＣＴＣＦ発現を増加させることを特徴とする医薬組成物。
ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡ発現の増加もしくは活性阻害、ＣＴＣＦ発現の減少ががんの悪性化に深く関連していることを見出した。したがって、これらを調節可能な物質は老化細胞が関与するがんを治療することができる。
（２）前記医薬組成物がｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡの発現抑制もしくは活性阻害及び／又はＣＴＣＦ発現を増加させる核酸医薬であることを特徴とする（１）記載の医薬組成物。
特に、本明細書で例示したように、ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡやＣＴＣＦの発現や活性を調節する核酸もしくは化合物は医薬として有効である。
特に、本明細書で例示したように、ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡやＣＴＣＦの発現や活性を調節する核酸もしくは化合物は医薬として有効である。
（３）がん細胞と間質細胞を標的とすることを特徴とする（１）又は（２）記載の医薬組成物。
ｈＳＡＴＩＩを標的とすることによる医薬組成物は、がんの微小環境を形成するがん細胞と間質細胞の両方に効果を及ぼす。したがって、効果的な治療を行うことができる。
ｈＳＡＴＩＩを標的とすることによる医薬組成物は、がんの微小環境を形成するがん細胞と間質細胞の両方に効果を及ぼす。したがって、効果的な治療を行うことができる。
（４）化学療法剤、又は放射線治療と併用することを特徴とする（３）記載の医薬組成物
化学療法剤や放射線治療によって細胞老化が誘導されると、がん細胞だけではなく間質細胞も本医薬組成物によって細胞死が誘導される。したがって、既存の化学療法や放射線治療等によって細胞死が誘導されず残存したがん細胞及びがんの微小環境を形成する間質細胞にも細胞死が誘導される。したがって、本医薬組成物は、がんを効果的に治療するだけではなく、再発予防にも寄与することとなる。
化学療法剤や放射線治療によって細胞老化が誘導されると、がん細胞だけではなく間質細胞も本医薬組成物によって細胞死が誘導される。したがって、既存の化学療法や放射線治療等によって細胞死が誘導されず残存したがん細胞及びがんの微小環境を形成する間質細胞にも細胞死が誘導される。したがって、本医薬組成物は、がんを効果的に治療するだけではなく、再発予防にも寄与することとなる。
（５）がんの検査を支援する方法であって、試料中のｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡ及び／又はＣＴＣＦ発現を検出することを特徴とする検査支援方法。
ＳＡＳＰ因子など、細胞老化に伴って発現が誘導される炎症性遺伝子群等は、細胞老化に依らない炎症等によっても発現し得る。しかし、ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡやＣＴＣＦ発現の変化は細胞老化に特異的な現象であり、がん発症とも関連することを明らかにした。したがって、これらの発現変化を捉えることによって、細胞老化に起因するがんを検出することが可能である。
ＳＡＳＰ因子など、細胞老化に伴って発現が誘導される炎症性遺伝子群等は、細胞老化に依らない炎症等によっても発現し得る。しかし、ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡやＣＴＣＦ発現の変化は細胞老化に特異的な現象であり、がん発症とも関連することを明らかにした。したがって、これらの発現変化を捉えることによって、細胞老化に起因するがんを検出することが可能である。
（６）ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡ発現が増加している場合及び／又はＣＴＣＦ発現が減少している場合には、がんを生じていると判断することを特徴とする（５）記載の検査支援方法。
細胞老化が深く関わっているがんは、（１）～（４）に記載の医薬組成物が高い効果を奏することが期待できる。がんが細胞老化に起因するものであるかを検査することにより、最適な治療薬を提供することが可能となる。
細胞老化が深く関わっているがんは、（１）～（４）に記載の医薬組成物が高い効果を奏することが期待できる。がんが細胞老化に起因するものであるかを検査することにより、最適な治療薬を提供することが可能となる。
（７）がんの検査を支援する方法であって、試料中のｈＳＡＴＩＩ ＤＮＡ領域のエピゲノム変化を検出することを特徴とする検査支援方法。
がん細胞に細胞老化様の表現型が誘導される過程でｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡ発現増加及び／又はＣＴＣＦ発現の減少に先立って、ゲノムＤＮＡのｈＳＡＴＩＩ領域の膨潤化とアクセシビリティ上昇などのエピゲノム変化がおこる。したがって、それを検出する方法は、がんを検出する有効な検査方法となり得る。
がん細胞に細胞老化様の表現型が誘導される過程でｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡ発現増加及び／又はＣＴＣＦ発現の減少に先立って、ゲノムＤＮＡのｈＳＡＴＩＩ領域の膨潤化とアクセシビリティ上昇などのエピゲノム変化がおこる。したがって、それを検出する方法は、がんを検出する有効な検査方法となり得る。
（８）細胞老化に起因するがんの検査を支援することを特徴とする（７）記載の検査支援方法。
ゲノムＤＮＡのｈＳＡＴＩＩ領域の膨潤化とアクセシビリティ上昇などのエピゲノム変化は、がん発症の極初期に起こる変化と考えられるから、これを検出することにより、がんを早期に検出できる可能性がある。
ゲノムＤＮＡのｈＳＡＴＩＩ領域の膨潤化とアクセシビリティ上昇などのエピゲノム変化は、がん発症の極初期に起こる変化と考えられるから、これを検出することにより、がんを早期に検出できる可能性がある。
（９）細胞老化に起因するがんの治療薬及び／又は予防薬をスクリーニングする方法であって、老化細胞の培地に候補化合物を添加し、ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡ発現減少、ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡ活性抑制、ＣＴＣＦ発現の増加、ＳＡＳＰ因子の発現減少、ｈＳＡＴＩＩ ＤＮＡ領域の収縮、クロマチンアアクセシビリティの低下の少なくともいずれか１つを指標として、候補化合物を選択することを特徴とするがんの治療薬及び／又は予防薬をスクリーニングする方法。
細胞老化に特異的な変化を指標とすることにより、新規のがん治療薬をスクリーニングすることができる。特に、ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡ発現上昇と活性化、ＣＴＣＦ発現の低下や、ゲノムＤＮＡのｈＳＡＴＩＩ領域の膨潤化、アクセシビリティの上昇などのエピゲノム変化は老化細胞に特異的な現象であることから、その変化を検出することで、がんの治療薬に繋がるセノリティックドラッグ、セノモルフィックドラッグをスクリーニングすることができる。
細胞老化に特異的な変化を指標とすることにより、新規のがん治療薬をスクリーニングすることができる。特に、ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡ発現上昇と活性化、ＣＴＣＦ発現の低下や、ゲノムＤＮＡのｈＳＡＴＩＩ領域の膨潤化、アクセシビリティの上昇などのエピゲノム変化は老化細胞に特異的な現象であることから、その変化を検出することで、がんの治療薬に繋がるセノリティックドラッグ、セノモルフィックドラッグをスクリーニングすることができる。
（１０）細胞老化が関与するがんの治療法であって、がんの発症もしくは進展に老化細胞が関与するものであるか、（５）～（８）いずれか１つに記載の検査支援方法でがんもしくは間質細胞を検出し、（１）～（４）記載の治療薬を投与することにより疾患を治療する方法。
（１１）細胞老化が関与するがんの治療法であって、ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡの発現抑制もしくは活性阻害及び／又はＣＴＣＦ発現を増加させる化合物を投与することを特徴とするがんの治療方法。
（１１）細胞老化が関与するがんの治療法であって、ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡの発現抑制もしくは活性阻害及び／又はＣＴＣＦ発現を増加させる化合物を投与することを特徴とするがんの治療方法。
以下にデータを示しながら具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
以下に示す治療薬は、加齢によって発症するがんの治療薬として有効である。特に、加齢によって患者数が増加する乳がん、大腸がん、膵臓がんをはじめ、炎症が発症に強く関与しているがんが挙げられる。
以下に示す治療薬は、老化細胞で発現している非翻訳ＲＮＡを標的としていることから、すでに発症している疾患だけではなく、細胞老化によるがんの発症を抑制することができる。したがって、がん発症の予防、再発防止等においても効果を奏する。投与法については、通常用いられている投与法に準じて投与を行うことができる。
本明細書で、「細胞老化（ｃｅｌｌｕｌａｒ ｓｅｎｅｓｃｅｎｃｅ、あるいは単にｓｅｎｅｓｃｅｎｃｅと言う。）」とは、正常な細胞が継続的なＤＮＡ損傷応答により不可逆的に増殖を停止した状態である。細胞老化が生じている細胞を老化細胞といい、炎症性タンパク質や細胞外小胞などのＳＡＳＰ因子を分泌する。また、「細胞老化様」とは、正常細胞もしくはがん細胞において炎症性遺伝子群の発現が上昇し、炎症性タンパク質群や細胞外小胞などを分泌する状態である。細胞老化とヒトや動物の個体の老化（ａｇｉｎｇ）は、異なる概念である。個体の老化は物理学的な年齢であるが、細胞老化は生物学的加齢であり、細胞がどれだけストレスを受けたかによって老化細胞が増加するものである。また、「がん」とは、悪性、良性に関わらず、あらゆる新生物の状態を含む広義の定義である。固形がんと非固形がん（血液がん）の両方が含まれる。「がん細胞」は「腫瘍細胞」と同義語である。また、「間質細胞」とは、上皮細胞の支持組織を構成する細胞の総称であり、線維芽細胞、リンパ球やマクロファージなどの免疫細胞、血管内皮細胞、平滑筋細胞などが含まれる。「がん関連線維芽細胞」（ｃａｎｃｅｒ－ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ ｆｉｂｒｏｂｌａｓｔｓ：ＣＡＦｓ）は、がん間質を構成する間質細胞であり、がん細胞の増殖促進に働く様々な増殖因子を産生することが知られている。
ＳＡＳＰ因子として分泌される物質には、炎症性サイトカイン、ケモカイン、マトリッククス分解酵素、増殖因子などの炎症性タンパク質やエクソソームなどの細胞外小胞が含まれる。炎症性タンパク質としては、具体的には、ＴＮＦ－α、ＩＬ－１、ＩＬ－６などの炎症性サイトカイン、ＣＣＬ１～ＣＣＬ２８まで同定されているＣＣケモカイン、ＣＸＣＬ１～ＣＸＣＬ１７まで同定されているＣＸＣケモカイン、ＸＣＬ１、ＸＣＬ２のＣケモカイン、ＣＸ３ＣＬ１のＣＸ３Ｃケモカイン、ＭＭＰ１～ＭＭＰ２８まで同定されているマトリックス分解酵素、ＴＧＦ-β、ＢＭＰ、ＦＧＦ、ＰＤＧＦ、ＨＧＦなどの増殖因子が含まれる。また、これ以外にも、炎症に伴って分泌される種々の物質が含まれ得る。
また、本発明の治療薬が効果を奏する疾患あるいは病態であるかは、以下で詳細に示す検査によって判断することができる。予め検査を行い、本治療薬が効果を奏するかを判断することは、患者に対して適切な治療法を選択するだけではなく、医療経済上も重要なこととなる。
[老化細胞において発現が変化している転写産物の解析]
以下にデータを示しながら、細胞老化によって生じるがんの治療標的について説明する。なお、以下で用いているアッセイ法等の実験手法は、特に断らない限り当分野で通常行われている方法に拠っている。
以下にデータを示しながら、細胞老化によって生じるがんの治療標的について説明する。なお、以下で用いているアッセイ法等の実験手法は、特に断らない限り当分野で通常行われている方法に拠っている。
細胞老化をおこした細胞は異常な核形態を示し、炎症性遺伝子の発現が細胞質核酸認識機構の活性化を介して誘導されることが報告されている。さらに、細胞老化によりクロマチン構造に劇的な変化が誘導され、遺伝子発現が変化することが知られている。そこで、細胞老化の過程におけるクロマチン構造と遺伝子発現の変化の機構を明らかにする目的で、老化細胞と正常細胞におけるクロマチンのアクセシビリティとＲＮＡの発現変化を比較した。
ヒト正常二倍体線維芽細胞ＩＭＲ－９０（ＡＴＣＣより入手）の増殖期及びＸ線によって細胞老化を誘導した細胞を用い、ＡＴＡＣ－ｓｅｑ（ａｓｓａｙ ｆｏｒ ｔｒａｎｓｐｏｓａｓｅ-ａｃｃｅｓｉｂｌｅ ｃｈｒｏｍａｔｉｎ ｓｅｑｕｅｎｃｉｎｇ）を行った。細胞老化の過程で、１６３２５の領域（ｆａｌｓｅ ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ ｒａｔｅ＜０．０５）が変化していることが明らかとなった（図１Ａ、（ａ））。
ＡＴＡＣ－ｓｅｑの結果、Ｘ線により細胞老化を誘導したＩＭＲ－９０において、クロマチンのアクセシビリティが増加した１４３５６のピークと、減少した１９６９のピークがあった（図１Ａ、（ｂ）。クロマチンのアクセシビリティに変化のあった１６３２５領域に関し、ＧＲＣｈ３７／ｈｇ１９及びＲｅｐｅａｔＭａｓｋｅｒを含むデータベースを使用して６５２の転写産物についてアノテーションを行った。
この６５２の転写産物について、その発現レベルを公開されているデータ（ＧＳＥ１３０７２７、非特許文献１）を用いて再解析を行った（図１Ａ（ｃ））。増殖期及びＸ線により細胞老化を誘導したＩＭＲ－９０細胞のＲＮＡ－ｓｅｑデータ（ＧＳＥ１３０７２７）を用いて、発現レベルを解析した。その結果、ペリセントロメア領域に存在する反復配列であるｈＳＡＴＩＩ（ｈｕｍａｎ ｓａｔｅｌｌｉｔｅ ＩＩ）遺伝子座は、Ｘ線で細胞老化が誘導されたＩＭＲ－９０細胞では、アクセシビリティが高く（図１Ａ、（ｂ））、また、その発現が増殖期の細胞に比べて著しく増加していることが明らかとなった（ｌｏｇ１０ ｆｏｌｄ ｃｈａｎｇｅ＝２．８、図１Ａ、（ｃ））。
増殖期及びＸ線により細胞老化を誘導したＩＭＲ－９０細胞のＡＴＡＣ－ｓｅｑデータとＲＮＡ－ｓｅｑ データ（ＧＳＥ１３０７２７）とを統合すると老化細胞では増殖細胞に対して ｈＳＡＴＩＩ遺伝子座でのクロマチンアクセシビリティが高く、転写も増加していた（図１Ｂ）。ここではデータを示さないが、継代培養による細胞老化誘導や、がん遺伝子Ｈ－ＲａｓＶ１２を発現させたＩＭＲ－９０細胞、長期にわたって継代培養を続けた正常二倍体線維芽細胞ＴＩＧ－３においても、細胞老化に伴ってｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡの発現が検出された。
ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡについては、膵臓がん細胞では、ＲＮＡ転写の亢進が認められることをはじめとして（非特許文献２）、大腸がんやパーキンソン病、ウイルス感染症においても高発現していることが報告され、がんの診断マーカーの候補となり得ることも開示されている（非特許文献３～９）。さらに、ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡを標的としたＬＮＡを用いて、がん細胞や腫瘍の増殖が抑制されることも示されている（非特許文献１０～１１）。
そこで、肺がん、大腸がん、胃がん、乳がん、膵がん由来の細胞株、及び正常細胞２種（ＲＰＥ－１、ＴＩＧ－３）におけるｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡの発現量をＲＴ－ｑＰＣＲにより解析を行った（図２）。なお、細胞は以下より入手した。Ａ５４９、ＢＳＹ１、ＨＢＣ４、ＨＣＣ２９９８、ＨＣＴ１５、ＨＣＴ１１６、ＭＫＮ１、ＭＫＮ７４、ＮＣＩ－Ｈ４６０、ＳＴ４、ＤＭＳ２７３、ＨＴ２９、ＮＣＩ－Ｈ２２６、ＮＣＩ－Ｈ２３（ヒトがん細胞株パネルＪＦＣＲ３９）、ＭＤＡ－ＭＢ－４６８、ＳＷ６２０、ＭＤＡ－ＭＢ－２３１（ＥＣＡＣＣ）、ＲＰＥ－１、ＭＣＦ７（ＪＣＲＢ細胞バンク）ＲＰＥ－１、Ｔ４７Ｄ（ＡＴＣＣ）、ＭｉａＰａＣａ（Ｒｉｋｅｎ Ｃｅｌｌ Ｂａｎｋ）。また、正常細胞については、抗がん剤のドキソルビシンによって細胞老化を誘導した細胞と、通常培養を行った細胞を用い、ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡの発現量の解析を行った。がん細胞では発現量に差はあるものの、いずれの細胞でも、通常培養の正常細胞と比較して、ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡが高発現していることが認められた。また、正常細胞でも細胞老化を誘導すると、著しく発現が増加することが明らかとなった。
[ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡ発現が与える変化]
ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡ発現が生物学的にどのような影響を与えるか解析を行った。不死化ヒト繊維芽細胞株であるＳＶｔｓ８細胞（ＴＩＧ－３細胞に温度感受性ＳＶ４０－Ｌａｒｇｅ Ｔ抗原を遺伝子導入した細胞株）を用い、ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡを過剰発現させた。ＲＮＡ－Ｓｅｑの結果、ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡの過剰発現は、ＳＡＳＰ様の炎症性遺伝子群の発現を誘導した。一方、セントロメア領域に位置するヒトサテライトα ＲＮＡ（ｈＳＡＴα）の過剰発現では、炎症性遺伝子群の発現は見られなかった（図３Ａ）。また、ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡの過剰発現により炎症性遺伝子群の領域がオープンになることが示されたが、ｈＳＡＴα ＲＮＡではおこらなかった（図３Ｂ）。炎症反応とＳＡＳＰに関連する遺伝子群の発現解析においても、ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡの過剰発現が、ＳＡＳＰ様の炎症性遺伝子発現を増加させていることが示唆された（図３Ｃ）。本発明者らは、ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡが老化細胞で発現し、炎症性遺伝子群の発現を制御していることを初めて見出した。
ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡ発現が生物学的にどのような影響を与えるか解析を行った。不死化ヒト繊維芽細胞株であるＳＶｔｓ８細胞（ＴＩＧ－３細胞に温度感受性ＳＶ４０－Ｌａｒｇｅ Ｔ抗原を遺伝子導入した細胞株）を用い、ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡを過剰発現させた。ＲＮＡ－Ｓｅｑの結果、ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡの過剰発現は、ＳＡＳＰ様の炎症性遺伝子群の発現を誘導した。一方、セントロメア領域に位置するヒトサテライトα ＲＮＡ（ｈＳＡＴα）の過剰発現では、炎症性遺伝子群の発現は見られなかった（図３Ａ）。また、ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡの過剰発現により炎症性遺伝子群の領域がオープンになることが示されたが、ｈＳＡＴα ＲＮＡではおこらなかった（図３Ｂ）。炎症反応とＳＡＳＰに関連する遺伝子群の発現解析においても、ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡの過剰発現が、ＳＡＳＰ様の炎症性遺伝子発現を増加させていることが示唆された（図３Ｃ）。本発明者らは、ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡが老化細胞で発現し、炎症性遺伝子群の発現を制御していることを初めて見出した。
さらに、増殖期及びＸ線で細胞老化を誘導したＳＶｔｓ８細胞において、ｓｉＲＮＡを用いてｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡをノックダウンし、ＳＡＳＰ関連遺伝子であるＣＸＣＬ１０、ＩＬ１Ａ、ＩＦＮＢ１の発現を解析した。ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡのノックダウンは、ｓｉＲＮＡをＬｉｐｏｆｅｃｔａｍｉｎｅ ＲＮＡｉＭＡＸ Ｔｒａｎｓｆｅｃｔｉｏｎ Ｒｅａｇｅｎｔ（Ｔｈｅｒｍｏ Ｆｉｓｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ）によりＳＶｔｓ８細胞に導入して行った。以下のｓｉＲＮＡ配列を用い、２０ｎＭ濃度でトランスフェクションし、２日後に各遺伝子の発現をＲＴ－ｑＰＣＲにより解析した。
ｈＳＡＴＩＩ ｓｉＲＮＡ
＃１：５’－ＵＵＵＣＣＡＵＵＣＣ ＡＵＵＣＣＡＵＵＣ－３’（配列番号１）
＃２：５’－ＡＡＵＣＡＵＣＧＡＡ ＵＧＧＵＣＵＣＧＡ－３’（配列番号２）
コントロール
５’－ＡＵＧＡＡＣＧＵＧＡ ＡＵＵＧＣＵＣＡＡ－３’（配列番号３）
＃１：５’－ＵＵＵＣＣＡＵＵＣＣ ＡＵＵＣＣＡＵＵＣ－３’（配列番号１）
＃２：５’－ＡＡＵＣＡＵＣＧＡＡ ＵＧＧＵＣＵＣＧＡ－３’（配列番号２）
コントロール
５’－ＡＵＧＡＡＣＧＵＧＡ ＡＵＵＧＣＵＣＡＡ－３’（配列番号３）
また、ｈＳＡＴＩＩ、ＣＸＣＬ１０、ＩＬ１Ａ、ＩＦＮＢ１の発現量は、ＲＴ－ｑＰＣＲによって解析した。Ｔｏｔａｌ ＲＮＡは、ＴＲＩｚｏｌ Ｒｅａｇｅｎｔ（Ｔｈｅｒｍｏ Ｆｉｓｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ）により抽出し、ＴＵＲＢＯ ＤＮＡ－ｆｒｅｅキット（Ａｐｐｌｉｅｄ Ｂｉｏｓｙｓｔｅｍｓ）によって、夾雑するＤＮＡを除去した後、ＰｒｉｍｅＳｃｒｉｐｔ ＲＴ Ｍａｓｔｅｒ Ｍｉｘ（ＴａＫａＲａ）によって逆転写を行い、ＲＴ－ｑＰＣＲはＳＹＢＲ Ｐｒｅｍｉｘ Ｅｘ ＴａｑＩＩ（ＴａＫａＲａ）を用いて、ＳｔｅｐＯｎｅ Ｐｌｕｓ ＰＣＲ ｓｙｓｔｅｍ（Ｔｈｅｒｍｏ Ｆｉｓｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ）で実施した。プライマーは以下の配列を用いた。
ｈＳＡＴＩＩ
Ｆｏｒｗａｒｄ：５’－ＡＡＴＣＡＴＣＧＡＡ ＴＧＧＴＣＴＣＧＡＴ－３’（配列番号４）
Ｒｅｖｅｒｓｅ：５’－ＡＴＡＡＴＴＣＣＡＴ ＴＣＧＡＴＴＣＣＡＣ－３’（配列番号５）
ＣＸＣＬ１０
Ｆｏｒｗａｒｄ：５’－ＣＣＡＧＡＡＴＣＧＡＡＧＧＣＣＡＴＣＡＡ－３’（配列番号６）
Ｒｅｖｅｒｓｅ：５’－ＣＡＴＴＴＣＣＴＴＧＣＴＡＡＣＴＧＣＴＴＴＣＡＧ－３’（配列番号７）
ＩＬ１Ａ
Ｆｏｒｗａｒｄ：５’－ＡＡＣＣＡＧＴＧＣＴＧＣＴＧＡＡＧＧＡ－３’（配列番号８）
Ｒｅｖｅｒｓｅ：５’－ＴＴＣＴＴＡＧＴＧＣＣＧＴＧＡＧＴＴＴＣＣ－３’（配列番号９）
ＩＦＮＢ１
Ｆｏｒｗａｒｄ：５’－ＡＡＡＣＴＣＡＴＧＡＧＣＡＧＴＣＴＧＣＡ－３’（配列番号１０）
Ｒｅｖｅｒｓｅ：５’－ＡＧＧＡＧＡＴＣＴＴＣＡＧＴＴＴＣＧＧＡＧＧ－３’（配列番号１１）
Ｆｏｒｗａｒｄ：５’－ＡＡＴＣＡＴＣＧＡＡ ＴＧＧＴＣＴＣＧＡＴ－３’（配列番号４）
Ｒｅｖｅｒｓｅ：５’－ＡＴＡＡＴＴＣＣＡＴ ＴＣＧＡＴＴＣＣＡＣ－３’（配列番号５）
ＣＸＣＬ１０
Ｆｏｒｗａｒｄ：５’－ＣＣＡＧＡＡＴＣＧＡＡＧＧＣＣＡＴＣＡＡ－３’（配列番号６）
Ｒｅｖｅｒｓｅ：５’－ＣＡＴＴＴＣＣＴＴＧＣＴＡＡＣＴＧＣＴＴＴＣＡＧ－３’（配列番号７）
ＩＬ１Ａ
Ｆｏｒｗａｒｄ：５’－ＡＡＣＣＡＧＴＧＣＴＧＣＴＧＡＡＧＧＡ－３’（配列番号８）
Ｒｅｖｅｒｓｅ：５’－ＴＴＣＴＴＡＧＴＧＣＣＧＴＧＡＧＴＴＴＣＣ－３’（配列番号９）
ＩＦＮＢ１
Ｆｏｒｗａｒｄ：５’－ＡＡＡＣＴＣＡＴＧＡＧＣＡＧＴＣＴＧＣＡ－３’（配列番号１０）
Ｒｅｖｅｒｓｅ：５’－ＡＧＧＡＧＡＴＣＴＴＣＡＧＴＴＴＣＧＧＡＧＧ－３’（配列番号１１）
ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡをノックダウンすると、老化細胞において、ＣＸＣＬ１０、ＩＬ１Ａ、ＩＮＦＢ１の発現が低下した。図３Ｄは、コントロールｓｉＲＮＡで処理した増殖細胞での発現を１として相対発現量を倍率変化（ＦＣ）で示している。また、ここでは示さないが、ＩＭＲ－９０細胞の継代培養による老化細胞でも同様の結果が示された。これらのデータは、細胞老化に伴ってｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡがクロマチンアクセシビリティを変化させることにより、ＳＡＳＰ様炎症関連遺伝子の発現を制御していることを示唆している。
[ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡによる炎症関連遺伝子の制御機構]
ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡによるＳＡＳＰ様炎症関連遺伝子の発現促進機構を解析するために、ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡ結合タンパク質の同定を試みた。セントロメア領域に位置するｈＳＡＴα ＲＮＡと特定のタンパク質との関連については報告されているが、ペリセントロメア領域に位置するｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡについては報告されていない。そこで、ＲＮＡプルダウンと質量分析を行い、２８０種のｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡ結合タンパク質を同定した。
ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡによるＳＡＳＰ様炎症関連遺伝子の発現促進機構を解析するために、ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡ結合タンパク質の同定を試みた。セントロメア領域に位置するｈＳＡＴα ＲＮＡと特定のタンパク質との関連については報告されているが、ペリセントロメア領域に位置するｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡについては報告されていない。そこで、ＲＮＡプルダウンと質量分析を行い、２８０種のｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡ結合タンパク質を同定した。
これらのタンパク質の中から、遺伝子オントロジー解析により２６のクロマチン結合タンパク質（ＧＯ：０００３６８２）を同定したが、質量分析による強度スコアの高さ、及びクロマチン立体構造の維持に寄与している多数の報告からＣＴＣＦに焦点を当てて解析することとした（図４Ａ）。ＲＮＡプルダウンアッセイによりｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡとＣＴＣＦが結合しているか確認を行った。ＳＶｔｓ８細胞溶解物をＲＮＡプルダウンアッセイの後、ウェスタンブロッティングにより解析した。ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡはＣＴＣＦに結合しているが、ｈＳＡＴα ＲＮＡは結合していないことが確認された（図４Ｂ）。
ＣＴＣＦのゲノムＤＮＡへの結合はゲノムの適切な立体構造の維持に重要であることが知られている。ＣＴＣＦはＲＮＡ結合タンパク質でもあることから、ＲＮＡ免疫沈降（ＲＩＰ）を行った。ＨＥＫ２９３Ｔ細胞に野生型ＣＴＣＦ（ＷＴ）、ＣＴＣＦのＺＦ（Ｚｉｎｃ Ｆｉｎｇｅｒ）を欠損させた変異体ΔＺＦ１－１１、及びΔＺＦ３－６を発現させた（図４Ｃ）。ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡは、野生型ＣＴＣＦとの結合は認められるものの、ＣＴＣＦ変異体ΔＺＦ１－１１、及びΔＺＦ３－６との結合は認められなかった（図４Ｄ）。ＣＴＣＦにはＺＦドメインが１１あるが、ＺＦ１またはＺＦ１０とＲＮＡとの結合が、クロマチンループを形成して遺伝子発現を制御するために重要であると言われている。しかし、ここではデータを示さないが、ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡはＺＦ１にもＺＦ１０にも結合しないことがわかった。ＤＮＡ結合ドメインとして知られるＣＴＣＦのＺＦ３－ＺＦ６欠損変異体（ＣＴＣＦ ΔＺＦ３－６）はｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡと結合できないことから、ＺＦ３－ＺＦ６がｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡとの結合に重要であることが明らかとなった。
ＣＴＣＦを強制発現させ、さらにｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡを過剰発現させたＳＶｔｓ８細胞において、炎症関連遺伝子群の発現をＲＴ－ｑＰＣＲで解析した（図５Ａ）。ＣＴＣＦが過剰に発現している状況では、ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡが発現していてもその効果が失われ、炎症関連遺伝子の発現の増強が見られなかった。さらに、増殖細胞においてＣＴＣＦ ｓｉＲＮＡ（Ｔｈｅｒｍｏ Ｆｉｓｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ、＃ＨＳＳ１１６４５５、＃ＨＳＳ１１６４５６、Ｎｅｇａｔｉｖｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ（Ｄｕｐｌｅｘ Ｈｉｇｈ ＧＣ Ｄｕｐｌｅｘ）ｓｉＲＮＡ、＃４６－２０００）を用いて、ＣＴＣＦをノックダウンし、炎症関連遺伝子群の発現を解析した（図５Ｂ）。ＣＴＣＦをノックダウンすると、炎症関連遺伝子の発現が増強した。予期せぬことに、ＣＴＣＦのノックダウンによって、ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡの発現も上昇することが明らかとなった。これらの結果から、ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡによって誘導される炎症関連遺伝子群の発現は、ＣＴＣＦの機能阻害に依存している可能性が高く、ＣＴＣＦは細胞老化の過程でｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡの発現を制御していることが示唆された。そこで、継代培養により老化を誘導したＴＩＧ－３細胞でＣＴＣＦ発現量をＲＴ－ｑＰＣＲ及びウェスタンブロッティングで解析した（図５Ｃ、Ｄ）。継代培養が進むとＣＴＣＦの発現量は低下し（図５Ｃ、Ｄ）、ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡや炎症関連遺伝子の発現量は増加していた（図５Ｃ）。したがって、ＣＴＣＦは細胞老化の過程で、ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡの発現を制御していることが示唆された。
さらに、ここではデータを示さないが、ヒトｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡと同様に、マウスのペリセントロメア領域に位置するｍａｊｏｒ ｓａｔｅｌｌｉｔｅ （ＭａｊＳＡＴ）ＲＮＡの発現を解析した。マウス胎児線維芽細胞（ＭＥＦ）にドキソルビシンによりＤＮＡ損傷を生じさせ、細胞老化を誘導したところ、ＳＡＳＰ関連炎症遺伝子群とともにＭａｊＳＡＴ ＲＮＡの発現増加が見られた。すなわち、マウスでもＭａｊＳＡＴ ＲＮＡの誘導はＣＴＣＦの発現と負の相関があることが示された。さらに、ＣＴＣＦはマウスのセントロメアに存在するマイナーサテライト（ＭｉｎＳＡＴ）ＲＮＡではなく、ペリセントロメアに存在するＭａｊＳＡＴ ＲＮＡに結合し、ＳＡＳＰ関連炎症遺伝子群の発現を上昇させた。これらの知見から、ＣＴＣＦは細胞老化の際に、ペリセントロメアのサテライトＲＮＡとＳＡＳＰ関連炎症遺伝子群の発現制御に重要であることが示された。
［ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡの作用機序］
ＣＴＣＦのＺＦ３－ＺＦ６ ＤＮＡ結合ドメインが、ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡとの結合に関連していたことから、ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡがＣＴＣＦのＺＦドメインへ直接結合することによって、ＤＮＡ結合能を変化させるのではないかと仮定し、以下の検討を行った。ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡを発現させ、ＣｈＩＰ－Ｓｅｑアッセイを行った（図６Ａ、Ｂ）。予想通り、ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡの過剰発現により、ＣＴＣＦの結合ピークに変化が見られた。そこで、ＣＴＣＦの代表的な結合部位であるＩＧＦ２とＨ１９の間に位置するＩＣＲ（ｉｍｐｒｉｎｔｉｎｇ ｃｏｎｔｒｏｌ ｒｅｇｉｏｎ）へのＣＴＣＦの結合能をＣｈＩＰ－ｑＰＣＲ及びＥＭＳＡ（Ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｔｉｃ Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｓｈｉｆｔ Ａｓｓａｙ）で解析した（図６Ｃ、Ｄ）。ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡ発現により、ＣＴＣＦのＤＮＡ結合能の低下が認められ、また、ｈＳＡＴＩＩのＲＮＡの濃度依存的にその結合が阻害されることが明らかとなった。
ＣＴＣＦのＺＦ３－ＺＦ６ ＤＮＡ結合ドメインが、ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡとの結合に関連していたことから、ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡがＣＴＣＦのＺＦドメインへ直接結合することによって、ＤＮＡ結合能を変化させるのではないかと仮定し、以下の検討を行った。ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡを発現させ、ＣｈＩＰ－Ｓｅｑアッセイを行った（図６Ａ、Ｂ）。予想通り、ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡの過剰発現により、ＣＴＣＦの結合ピークに変化が見られた。そこで、ＣＴＣＦの代表的な結合部位であるＩＧＦ２とＨ１９の間に位置するＩＣＲ（ｉｍｐｒｉｎｔｉｎｇ ｃｏｎｔｒｏｌ ｒｅｇｉｏｎ）へのＣＴＣＦの結合能をＣｈＩＰ－ｑＰＣＲ及びＥＭＳＡ（Ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｔｉｃ Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｓｈｉｆｔ Ａｓｓａｙ）で解析した（図６Ｃ、Ｄ）。ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡ発現により、ＣＴＣＦのＤＮＡ結合能の低下が認められ、また、ｈＳＡＴＩＩのＲＮＡの濃度依存的にその結合が阻害されることが明らかとなった。
ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡは、ＣＴＣＦとＤＮＡの結合を介したクロマチンとの相互作用を変化させる。したがって、ゲノムの適切な立体構造の維持に重要である可能性が示唆される。そこで、ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡを発現させ、ＳＡＳＰ遺伝子であるＣＸＣＬ１０／ＣＸＣＬ１１遺伝子座近傍の染色体コンフォメーションキャプチャー（３Ｃ）アッセイを行った。その結果、ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡの過剰発現により、Ｔ２及びＴ２２領域での相互作用が著しく減弱することが明らかとなった。さらに、ＡＴＡＣ－ｓｅｑ解析によって、遺伝子座内のクロマチンアクセシビリティが増大し、ＳＡＳＰ関連炎症遺伝子群の発現上昇が認められた。また、Ｘ線により誘導した老化細胞でも同様の現象が認められた（図６Ｅ、Ｆ）。これらの結果から、老化細胞におけるｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡの発現上昇は、ＳＡＳＰ遺伝子座においてクロマチン構造のコンフォメーション変化を引き起こすことが示唆された。これまで細胞老化におけるＣＴＣＦの制御とＳＡＳＰ遺伝子発現との関連性の分子機構は解明されていなかったが、ペリセントロメアのサテライトＲＮＡがＣＴＣＦの機能を阻害することでクロマチン相互作用に影響を与え、ＳＡＳＰ関連炎症関連遺伝子の発現に変化をもたらすことが明らかになった。
［ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡの腫瘍に対する効果］
ヒトやマウスのサテライトＲＮＡは、染色体不安定性を誘導し、腫瘍形成につながる可能性が報告されている。そこで、ＳＶｔｓ８細胞にＳＡＴＩＩ ＲＮＡを強制発現させ（図７Ａ）、染色体不安定性の典型的な特徴である多極化と染色体ブリッジの形成を免疫染色により解析した（図７Ｂ）。抗α－チューブリン抗体（Ｓｉｇｍａ－Ａｌｄｒｉｃｈ）により微小管を、ペリセントリン（Ａｂｃａｍ）により中心体を、ＤＡＰＩ（Ｔｈｅｒｍｏ Ｆｉｓｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ）によりＤＮＡの染色を行った。多極化した細胞の割合は、ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡを強制発現させた細胞で有意に増加していた（図７Ｂ左）。また、染色体ブリッジを生じている細胞もｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡを強制発現させた細胞で有意に増加していた（図７Ｂ右）。
ヒトやマウスのサテライトＲＮＡは、染色体不安定性を誘導し、腫瘍形成につながる可能性が報告されている。そこで、ＳＶｔｓ８細胞にＳＡＴＩＩ ＲＮＡを強制発現させ（図７Ａ）、染色体不安定性の典型的な特徴である多極化と染色体ブリッジの形成を免疫染色により解析した（図７Ｂ）。抗α－チューブリン抗体（Ｓｉｇｍａ－Ａｌｄｒｉｃｈ）により微小管を、ペリセントリン（Ａｂｃａｍ）により中心体を、ＤＡＰＩ（Ｔｈｅｒｍｏ Ｆｉｓｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ）によりＤＮＡの染色を行った。多極化した細胞の割合は、ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡを強制発現させた細胞で有意に増加していた（図７Ｂ左）。また、染色体ブリッジを生じている細胞もｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡを強制発現させた細胞で有意に増加していた（図７Ｂ右）。
さらに、ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡを強制発現させた細胞は、染色体数の異常や足場非依存性増殖など、腫瘍細胞に見られる表現型を示していた。核型解析を行ったところ、ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡを強制発現させた細胞では、異常な染色体数を示す細胞が有意に増加していた（図７Ｃ）。また、軟寒天コロニー形成アッセイにより、ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡ発現により、足場非依存性増殖が生じるか解析した。ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡ発現によって、足場非依存性増殖を示すコロニーが有意に増加していた（図７Ｄ）。
次に、ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡとＣＴＣＦを同時に過剰に発現させて、ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡによって誘導される染色体不安定性に影響が生じるか検討した。ＳＶｔｓ８細胞にｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡとＣＴＣＦを強制発現させ、多極化した細胞の割合を図７Ｂと同様にして解析した。その結果、ＣＴＣＦを発現させると、ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡによって誘導される染色体不安定性が消失することが明らかとなった（図７Ｅ）。したがって、ＣＴＣＦがｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡによって誘導される染色体不安定性に関与しており、腫瘍発生の危険因子であることが示唆された。
マウス胎児線維芽細胞（ＭＥＦｓ）を用いてＭａｊＳＡＴ ＲＮＡを異所性に発現させた結果を示す（図８）。図７と同様にして、ＭＥＦｓにＭａｊＳＡＴ ＲＮＡを強制発現させ（図８Ａ）、多極化及び染色体ブリッジ形成を顕微鏡により観察した（図８Ｂ）。いずれも、ＭａｊＳＡＴ ＲＮＡを強制的に発現させることによって、有意に増加していた。さらに、足場非依存性増殖（図８Ｃ）、核型（図８Ｄ）についても解析を行ったところ、ＭａｊＳＡＴ ＲＮＡ発現により、足場非依存性増殖を示す形質転換細胞や染色体の数の異常が有意に増加していた。さらに、これらの細胞をヌードマウスの皮下に移植したところ、腫瘍形成能を示した（図８Ｅ）。したがって、ペリセントロメアのサテライトＲＮＡは、発がんを促進する可能性があると結論づけられる。
次に、腫瘍の微小環境におけるｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡの機能に着目し解析した。がん細胞や老化した間質細胞から分泌される細胞外小胞が、がん微小環境において、腫瘍の発生や進行に関与していることが知られている。ＲＰＥ－１／ｈＴＥＲＴ細胞（ＡＴＣＣより入手）に、ドキソルビシン（ＤＸＲ）、又は４０－ｇｒａｙのＸ線照射（ＸＲＡ）を行い、細胞老化を誘導した。これら細胞から細胞外小胞を回収してＲＴ－ｑＰＣＲを行ったところ、老化細胞由来の細胞外小胞には、ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡ量が、増殖細胞由来の細胞外小胞よりも有意に多く含まれていた。しかし、ｈＳＡＴα ＲＮＡ量は増加が認められなかった（図９Ａ）。
ＲＮＡ－ｓｅｑデータの解析から、複数のヒト大腸がん細胞株から分泌される細胞外小胞（エクソソーム）から、ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡが検出されることが報告されている。これらのことから、老化した間質細胞由来のｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡは、細胞外小胞を介して周囲の細胞に移行し、ＳＡＳＰ様炎症因子として機能することが推論される。ここではデータを示さないが、本発明者らは、老化細胞由来の細胞外小胞が、正常細胞の足場非依存性増殖と染色体不安定性を誘導することを確認している。そこで、細胞外小胞に含まれるｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡの関与を評価するために、ＥＸＯｔｉｃデバイス（ＥＸＯｓｏｍａｌ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｉｎｔｏ ｃｅｌｌｓ）を用いた合成生物学的手法（非特許文献１２）によって、ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡを含むデザイナーエクソソームを樹立した。作製したデザイナーエクソソームを、ＳＶｔｓ８細胞に取り込ませ、炎症関連遺伝子の発現をＲＴ－ｑＰＣＲにより解析した。ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡを含むデザイナーエクソソームによって、ＳＡＳＰ様の炎症関連遺伝子の発現の促進が認められた（図９Ｂ）。すなわち、作製したデザイナーエクソソームは、老化細胞由来の細胞外小胞と同様の腫瘍形成活性を有することを見出した。したがって、老化細胞から分泌されるエクソソームに含まれるｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡは、腫瘍微小環境中の間質細胞においてＳＡＳＰ様炎症関連遺伝子発現及び染色体不安定性を促進することを示している。
腫瘍の微小環境におけるｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡの発現を原発性大腸癌患者の外科切除標本を用い、ＲＮＡ ｉｎ ｓｉｔｕ ｈｙｂｒｉｄｉｚａｔｉｏｎ（ＲＮＡ－ＩＳＨ）法により解析した。その結果、ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡを発現している大腸がん細胞が、正常上皮細胞に比べ、有意に多く存在していた（図９Ｃ左）。また、がん関連線維芽細胞では、正常間質組織の線維芽細胞よりもｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡ陽性細胞の割合が有意に高かった（図９Ｃ右）。したがって、ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡを発現する細胞老化した間質細胞は、ＳＡＳＰ様炎症因子とｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡを含む細胞外小胞の分泌を介して、腫瘍微小環境において腫瘍形成を促進していることが示唆される（図９Ｄ）。
上述のとおり、ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡを発現する老化した間質細胞は、がん微小環境を形成し、腫瘍形成を促進しているものと考えられる。そこで、ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡの発現を抑制することが、がん細胞及び間質細胞の増殖抑制に影響を与えるか解析を行った。膵がん細胞ＰＡＮＣ－１と正常膵間質細胞ｈＰＳＣ（ＳｃｉｅｎＣｅｌｌより入手）に、ｈＳＡＴＩＩのｓｉＲＮＡを導入し、発現をＲＴ―ｑＰＣＲによって解析した（図１０Ａ上段）。培養液にゲムシタビンを添加し細胞老化を誘導すると、いずれの細胞でも、ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡの発現が増加した。同時に細胞生存アッセイＣｅｌｌＴｉｔｅｒ－Ｇｌｏ（プロメガ）を行うと、膵がん細胞では、ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡの発現をｓｉＲＮＡによって抑制した場合には、有意に細胞生存率の低下が認められた（図１０Ａ下段）。一方、正常膵間質細胞では、ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡの発現をｓｉＲＮＡによって抑制しても、細胞死は誘導されないが、ゲムシタビンで細胞老化を誘導した場合には、膵間質細胞でも細胞死が誘導される（図１０Ａ下段）。この結果は、抗がん剤を投与し間質の細胞に細胞老化が誘導され、ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡの発現を抑制した場合には、がん細胞だけではなく、がん微小環境を形成していた間質細胞も細胞死が誘導されることを意味する。したがって、ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡの抑制により、より有効ながん治療を行うことができる。
ここではすい臓がん細胞を用いていることから、すい臓がん治療に通常用いられているゲムシタビンを使用したが、どのような抗がん剤でも細胞老化を誘導することができる。また、抗がん剤だけではなく、放射線照射によっても細胞老化を誘導することができる。これは、がんの治療において、抗がん剤や放射線治療を行う際に、ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡの発現を低下させる治療を併用することにより、より高い効果が得られることを示唆している。さらに、抗がん剤等の治療によって、生き残ったがん細胞や間質細胞は、治療によって細胞老化をおこしていると考えられることから、ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡの発現を低下させる医薬組成物を同時に投与することにより、これら細胞も死滅させることが可能となる。したがって、がんの種類に合わせて抗がん剤を選択し、あるいは放射線治療を行う際に、ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡの発現抑制剤を併用する治療により、がんの再発を抑制することが可能となる。
乳がん患者検体を用いてｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡの発現を解析した。ＲＮＡ－ＩＳＨの結果、がん細胞だけではなく、間質のＣＡＦｓにおいてもｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡの発現が認められた（図１０Ｂ）。したがって、ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡ発現を抑制させる医薬組成物は、がん細胞だけではなく、がん微小環境を形成している間質細胞も標的とする治療薬となると考えられる。
ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡ発現の抑制により、がんに対し治療効果を奏するか解析を行った。膵がん細胞ＰＡＮＣ－１を免疫不全マウスに移植後に、ｈＳＡＴＩＩのｓｉＲＮＡを導入し、腫瘍の大きさを計測した（図１１Ａ）。その結果、膵がんでｈＳＡＴＩＩ発現をｓｉＲＮＡにより抑制した場合には、コントロールｓｉＲＮＡを投与した場合に比べ、有意にがん細胞の増殖が抑制されていた。すなわち、ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡの発現を抑制する医薬組成物はがんの増殖を抑制することが示された。
次にがん細胞と、間質細胞を共移植する系におけるｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡ発現抑制効果の解析を行った。正常膵間質細胞ｈＰＳＣはＸ線照射によって細胞老化を誘導した（Ｄａｙ０）。その後、ｈＳＡＴＩＩを標的としたｓｉＲＮＡ、あるいはコントロールｓｉＲＮＡをトランスフェクションし（Ｄａｙ１０、Ｄａｙ１２）、膵がん細胞ＭＩＡＰａＣａ２とｈＰＳＣを１：２の割合で混合してマウスに移植し、週１回腫瘍の大きさを測定した（図１１Ｂ、上段参照）。移植後３５日目（Ｄａｙ４８）において、腫瘍体積、腫瘍重量ともに、ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡ発現を阻害した群はコントロールに比べて有意に腫瘍の増殖抑制が認められた。細胞老化を誘導した間質細胞のｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡ発現の抑制によって、腫瘍の増殖抑制が起こることが示された。
本発明者らは、ＴＩＧ－３細胞に継代培養により細胞老化を誘導する過程でｈＳＡＴＩＩ ＤＮＡ領域をＤＮＡ―ＦＩＳＨで検出することで、ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡの発現に先立ってｈＳＡＴＩＩ ＤＮＡ領域が膨潤化することを見出した（図１２Ａ）。なお、ＤＮＡ－ＦＩＳＨは、配列番号１２のプローブを用いて行っているが、ｈＳＡＴＩＩ ＤＮＡ領域を検出することができるプローブであれば、どのような配列を用いてもよい。さらに、複数のがん細胞株のＤＮａｓｅＩシーケンスデータからｈＳＡＴＩＩ ＤＮＡ領域のクロマチンアクセシビリティを解析したところ、正常な線維芽細胞に比べてがん細胞で明らかにクロマチンアクセシビリティが上昇していた（図１２Ｂ）。
次に、腫瘍組織においても、ｈＳＡＴ ＤＮＡ領域が開いているか解析を行った。乳がん患者検体を用いて、ｓｃＡＴＡＣ－ｓｅｑ（図１２Ｃ）、ＤＮＡ ＦＩＳＨ（図１２Ｄ）により、ｈＳＡＴ ＤＮＡ領域の解析を行った。乳がんのタイプ（トリプルネガティブ乳がん；ＴＮＢＣ、ルミナールタイプ乳がん：Ｌｕｍｉｎａｌ）についてｓｃＡＴＡＣ－ｓｅｑ解析を行ったところ、ｈＳＡＴ ＤＮＡ領域が開いている、すなわち活発に転写が行われている可能性が示唆された。さらに、ルミナールタイプ乳がんでは、ｈＳＡＴ ＤＮＡ領域の膨潤化と年齢に相関があることが示され、細胞老化との関連が示唆された（図１２Ｃ）。さらに、ＤＮＡ－ＦＩＳＨ解析から、乳がんの患者組織において、正常乳腺上皮に比べて乳がん細胞ではｈＳＡＴ ＤＮＡ領域が膨潤化していること、正常線維芽細胞に比べてＣＡＦｓでもｈＳＡＴ ＤＮＡ領域が膨潤化していることが明らかとなった（図１２Ｄ）。さらに、細胞の種類ごとにクラスタリングを行って解析したところ、乳がん細胞でｈＳＡＴＩＩ領域が比較的閉じている患者においても、間質の血管内皮細胞とＣＡＦｓではｈＳＡＴＩＩ ＤＮＡ領域が開いていることが示された。これらの結果から、間質細胞においてもｈＳＡＴＩＩ ＤＮＡを標的として治療を行えば、効果を奏する可能性があることを示唆している（図１２Ｅ）。
以上の結果から、ペリセントロメアの非翻訳ＲＮＡであるｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡ発現を減少させることにより、細胞老化、及びこれに伴うがんを治療し、さらに再発を予防することができる。上記で示してきたように、ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡ発現を標的として、その発現を抑制する物質は新しいがん治療薬となり得る。すなわち、ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡ発現を抑制する薬剤を投与することによって、がん細胞やＳＡＳＰ因子を分泌する老化した間質細胞を排除することができる。具体的には、上記で示したようにｓｉＲＮＡ、ＬＮＡなどの核酸医薬によって、ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡを減少させることができる。例えば、配列番号１及び２で表すｓｉＲＮＡは、効率よく、ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡを枯渇させることができるため有用である。また、これに限らず、ＬＮＡやｓｉＲＮＡを新たにデザインして使用してもよい。さらに、ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡ発現や安定性、また活性（具体的にはＣＴＣＦとの結合阻害など）を標的とする化合物をスクリーニングして用いることもできる。
疾患が細胞老化に起因しているかは、ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡ発現を検査することによって、確認することができる。例えば、配列番号４及び５で示すプライマーセットを使用すれば、ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡ発現をｑＰＣＲで確認することができる。ＲＮＡ－ＩＳＨによってもｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡ発現を評価可能である。ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡはエクソソームなどの細胞外小胞にも含まれることから、血液・尿・腹水などの体液を用いて細胞外小胞内のｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡの量を検出することも可能である。また、ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡ発現によって、発現が促進されるＳＡＳＰ因子を測定しても構わない。ＳＡＳＰ因子は、ＲＮＡ発現を測定してもよいし、タンパク質量や分泌された量をＥＬＩＳＡで測定してもよい。用いる試料は、疾患部位の組織、例えば、生検によって採取したがんが疑われる組織であってもよいし、体液由来の細胞外小胞を用いてもよい。また、ＣＴＣＦ発現の低下を検査してもよい。ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡの発現、ＳＡＳＰ因子の発現、ＣＴＣＦの発現減少が認められた場合には、上述のｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡ発現を抑制する医薬組成物を用いて治療を行うことができる。ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡの発現に先立ってｈＳＡＴＩＩ ＤＮＡ領域が膨潤化しクロマチンアクセシビリティが増すことから、ＤＮＡ―ＦＩＳＨ解析やＡＴＡＣシーケンス解析のようなエピゲノム解析や、体液中のゲノムＤＮＡ断片や細胞外小胞を用いた解析から、がんを早期に診断できる可能性がある。
さらに、ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡ発現や活性抑制、ＳＡＳＰ因子の発現抑制、あるいはＣＴＣＦ発現増加、ｈＳＡＴＩＩ ＤＮＡ領域の収縮やクロマチンアクセシビリティ低下などのエピゲノム変化を指標として、化合物をスクリーニングすることもできる。例えば、ＦＲＥＴアッセイを用いた系を構築することにより、感度良く低分子化合物をスクリーニングすることができる。具体的には、ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡには、ドナーとなる蛍光物質で標識されたビーズを、ＣＴＣＦに抗体などの特異的結合物質によりアクセプターとなる蛍光物質で標識されたビーズを結合させた系を構築することができる（図１３）。ライブラリー化合物を添加し、特定の蛍光波長で励起すれば、ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡとＣＴＣＦが近接した状態にあるかを判定することができる。あるいは、老化細胞を候補化合物とともに培養し、候補化合物によって、ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡ発現が抑制、あるいはＣＴＣＦ発現増加、ｈＳＡＴＩＩ ＤＮＡ領域の収縮やクロマチンアクセシビリティ低下がおこれば、細胞老化に起因する疾患の治療薬として機能し得る。ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡ発現もしくは活性の抑制、ＣＴＣＦ発現増加、ゲノムＤＮＡのｈＳＡＴＩＩ領域の縮小やアクセシビリティ低下は本分野で通常用いられている手法を使用することができる。老化細胞は上記で用いたように、継代培養、Ｘ線照射、ドキソルビシン暴露等、通常この分野で用いられている細胞老化誘導法を用いることができる。ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡ、ＣＴＣＦ発現は、ＲＴ－ｑＰＣＲ等、これも周知の方法で解析することができる。また、ＳＡＳＰ因子群の遺伝子発現解析や分泌によってもモニターすることができる。
以上、示したように、ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡによるＳＡＳＰ誘導機序と老化細胞とがん細胞の生存への関与を明らかにした。老化細胞とがん細胞では染色体のペリセントロメア領域が開いて、この領域から非翻訳ＲＮＡであるｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡがさかんに転写されている。ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡが染色体構造を維持するために重要な機能を担っているＣＴＣＦと結合し、その機能を阻害することにより染色体相互作用を変化させ、炎症性遺伝子群の転写を誘導することを明らかにした。また、がん細胞や間質の老化細胞でｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡ発現を抑制することにより細胞死や増殖停止が誘導されがんの増殖が抑制されたことから、ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡはがん治療の新たな標的分子となることが示された。細胞老化が誘導された間質細胞やがん細胞で発現されるｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡを標的とすることで、炎症性ＳＡＳＰ関連遺伝子群の発現を抑制するＳｅｎｏｍｏｒｐｈｉｃ機能と老化細胞に選択的に細胞死を誘導するＳｅｎｏｌｙｔｉｃ機能を併せ持つＳｅｎｏ－ｃａｎｃｅｒ ｔｈｅｒａｐｙは新たな治療法を創出する可能性がある（図１４）。
Claims (9)
- 細胞老化に起因するがんの治療薬及び／又は予防薬であって、
ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡの発現抑制もしくは活性阻害、及び／又はＣＴＣＦ発現を増加させることを特徴とする医薬組成物。 - 前記医薬組成物がｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡの発現抑制もしくは活性阻害、及び／又はＣＴＣＦ発現を増加させる核酸医薬であることを特徴とする請求項１記載の医薬組成物。
- がん細胞と間質細胞を標的とすることを特徴とする請求項１又は２記載の医薬組成物。
- 化学療法剤、又は放射線治療と併用することを特徴とする請求項３記載の医薬組成物。
- がんの検査を支援する方法であって、
試料中のｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡ及び／又はＣＴＣＦ発現を検出することを特徴とする検査支援方法。 - ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡ発現が増加している場合及び／又はＣＴＣＦ発現が減少している場合には、がんを生じていると判断することを特徴とする請求項５記載の検査支援方法。
- がんの検査を支援する方法であって、
試料中のｈＳＡＴＩＩ ＤＮＡ領域のエピゲノム変化を検出することを特徴とする検査支援方法。 - 細胞老化に起因するがんの検査を支援することを特徴とする請求項７記載の検査支援方法。
- 細胞老化に起因するがんの治療薬及び／又は予防薬をスクリーニングする方法であって、
老化細胞の培地に候補化合物を添加し、
ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡ発現、ｈＳＡＴＩＩ ＲＮＡ活性抑制、ＣＴＣＦ発現の増加、ＳＡＳＰ因子の発現減少、ｈＳＡＴＩＩ ＤＮＡ領域の収縮、クロマチンアクセシビリティの低下の少なくともいずれか１つを指標として、
候補化合物を選択することを特徴とするがんの治療薬及び／又は予防薬をスクリーニングする方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2022062157 | 2022-04-01 | ||
| JP2022-062157 | 2022-04-01 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2023191107A1 true WO2023191107A1 (ja) | 2023-10-05 |
Family
ID=88202403
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2023/013722 WO2023191106A1 (ja) | 2022-04-01 | 2023-03-31 | 老化細胞もしくはｓａｓｐを標的とした治療薬／予防薬、老化細胞を検出するデータの取得方法及び治療薬／予防薬のスクリーニング方法 |
| PCT/JP2023/013723 WO2023191107A1 (ja) | 2022-04-01 | 2023-03-31 | がんの治療薬、検査支援方法及び治療薬のスクリーニング方法 |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2023/013722 WO2023191106A1 (ja) | 2022-04-01 | 2023-03-31 | 老化細胞もしくはｓａｓｐを標的とした治療薬／予防薬、老化細胞を検出するデータの取得方法及び治療薬／予防薬のスクリーニング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| WO (2) | WO2023191106A1 (ja) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013010181A2 (en) * | 2011-07-14 | 2013-01-17 | University Of Massachusetts | Methods of diagnosing cancer using epigenetic biomarkers |
| WO2015200697A1 (en) * | 2014-06-25 | 2015-12-30 | The General Hospital Corporation | Targeting human satellite ii (hsatii) |
| KR101750994B1 (ko) * | 2016-02-02 | 2017-06-26 | 강원대학교산학협력단 | 황금 추출물을 유효성분으로 함유하는 sasp 억제를 통한 노화관련 만성질환 치료 및 예방제 |
| WO2020252005A1 (en) * | 2019-06-10 | 2020-12-17 | Buck Institute For Research On Aging | Methods and compositions for altering senescence associated secretory phenotype |
-
2023
- 2023-03-31 WO PCT/JP2023/013722 patent/WO2023191106A1/ja unknown
- 2023-03-31 WO PCT/JP2023/013723 patent/WO2023191107A1/ja unknown
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013010181A2 (en) * | 2011-07-14 | 2013-01-17 | University Of Massachusetts | Methods of diagnosing cancer using epigenetic biomarkers |
| WO2015200697A1 (en) * | 2014-06-25 | 2015-12-30 | The General Hospital Corporation | Targeting human satellite ii (hsatii) |
| KR101750994B1 (ko) * | 2016-02-02 | 2017-06-26 | 강원대학교산학협력단 | 황금 추출물을 유효성분으로 함유하는 sasp 억제를 통한 노화관련 만성질환 치료 및 예방제 |
| WO2020252005A1 (en) * | 2019-06-10 | 2020-12-17 | Buck Institute For Research On Aging | Methods and compositions for altering senescence associated secretory phenotype |
Non-Patent Citations (8)
| Title |
|---|
| ANONYMOUS: "Abstract 4434: CTCF acts as a master regulator to direct epigenetic events important for tumor development and progression | ", CANCER RESEARCH, POSTER PRESENTATIONS - PROFFERED ABSTRACTS, vol. 76, no. 14_Suppl., 15 July 2016 (2016-07-15), XP093095270 * |
| HARA, EIJI: "New aspects of cellular aging", EXPERIMENTAL MEDICINE, YODOSHA CO., LTD., JP, vol. 37, no. 11, 1 January 2019 (2019-01-01), JP , pages 1728 - 1734, XP009549302, ISSN: 0288-5514 * |
| MIYATA KENICHI, IMAI YOSHINORI, HORI SATOSHI, NISHIO MIKA, LOO TZE MUN, OKADA RYO, YANG LIYING, NAKADAI TOMOYOSHI, MARUYAMA REO, F: "Pericentromeric noncoding RNA changes DNA binding of CTCF and inflammatory gene expression in senescence and cancer", PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES, NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES, vol. 118, no. 35, 31 August 2021 (2021-08-31), XP093095293, ISSN: 0027-8424, DOI: 10.1073/pnas.2025647118 * |
| MIYATA, KENICHI ET AL.: "1AW-02-4: Analysis of non-coding RNA and chromatin structure in senescent cells", PROGRAMS AND ABSTRACTS OF THE 43RD ANNUAL MEETING OF THE MOLECULAR BIOLOGY SOCIETY OF JAPAN; DECEMBER 2ND – 4TH, 2020, MOLECULAR BIOLOGY SOCIETY OF JAPAN, JP, vol. 43, 1 January 2020 (2020-01-01) - 4 December 2020 (2020-12-04), JP, pages 11, XP009550049 * |
| MIYATAM KENICHI EL AL.: "Role of SASP in aging and cancer", RINSHO MENEKI ARERUGIKA = CLINICAL IMMUNOLOGY & ALLERGOLOGY, JP, vol. 72, no. 2, 1 January 2019 (2019-01-01), JP , pages 214 - 219, XP009549672, ISSN: 1881-1930 * |
| NAKAO, MITSUYOSHI: "S12-2 Analysis of epigenetic factors involved in cellular senescence", THE 43RD ANNUAL MEETING OF THE JAPANESE SOCIETY OF TOXICOLOGY, vol. 43, 1 January 2016 (2016-01-01), pages S12 - 2, XP009549673, DOI: 10.14869/toxpt.43.1.0_S12-2 * |
| SAUL DOMINIK, KOSINSKY ROBYN LAURA: "Epigenetics of Aging and Aging-Associated Diseases", INTERNATIONAL JOURNAL OF MOLECULAR SCIENCES, vol. 22, no. 1, pages 401, XP093095276, DOI: 10.3390/ijms22010401 * |
| TAKAHASHI, AKIKO; MIYATA, KENICHI; LOO, TZE MUN; SUGAWARA, SHO: "S3-1 The Analysis of Epigenetic alteration in cellular senescence and cancer", CANCER SCIENCE, WILEY JAPAN, JP, vol. 112, no. S1, 1 January 2020 (2020-01-01) - 3 October 2020 (2020-10-03), JP , pages 195, XP009549685, ISSN: 1349-7006 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2023191106A1 (ja) | 2023-10-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Triana-Martínez et al. | Identification and characterization of Cardiac Glycosides as senolytic compounds | |
| Tzouvelekis et al. | Common pathogenic mechanisms between idiopathic pulmonary fibrosis and lung cancer | |
| Long et al. | Increased MAPK reactivation in early resistance to dabrafenib/trametinib combination therapy of BRAF-mutant metastatic melanoma | |
| Gong et al. | p53 isoform Δ113p53/Δ133p53 promotes DNA double-strand break repair to protect cell from death and senescence in response to DNA damage | |
| He et al. | Truncating mutation in the autophagy gene UVRAG confers oncogenic properties and chemosensitivity in colorectal cancers | |
| Cortes-Sempere et al. | IGFBP-3 methylation-derived deficiency mediates the resistance to cisplatin through the activation of the IGFIR/Akt pathway in non-small cell lung cancer | |
| Liu et al. | Regulatory roles of miR-22/Redd1-mediated mitochondrial ROS and cellular autophagy in ionizing radiation-induced BMSC injury | |
| Jamshidi et al. | The genomic landscape of epithelioid sarcoma cell lines and tumours | |
| Douchi et al. | Silencing of LRRFIP1 reverses the epithelial–mesenchymal transition via inhibition of the Wnt/β-catenin signaling pathway | |
| US11344601B2 (en) | Tumor microenvironment-related target TAK1 and application thereof in inhibition of tumor | |
| Qian et al. | Inhibition of Polo-like kinase 1 prevents the growth of metastatic breast cancer cells in the brain | |
| Zhang et al. | Radiation-induced YAP activation confers glioma radioresistance via promoting FGF2 transcription and DNA damage repair | |
| Feng et al. | Structural maintenance of chromosomes 4 is a predictor of survival and a novel therapeutic target in colorectal cancer | |
| Thewes et al. | Interference with activator protein-2 transcription factors leads to induction of apoptosis and an increase in chemo-and radiation-sensitivity in breast cancer cells | |
| Sakamoto et al. | EHF suppresses cancer progression by inhibiting ETS1-mediated ZEB expression | |
| Grasso et al. | The SRCIN1/p140Cap adaptor protein negatively regulates the aggressiveness of neuroblastoma | |
| Matsushita et al. | TAZ activation by Hippo pathway dysregulation induces cytokine gene expression and promotes mesothelial cell transformation | |
| Peng et al. | Retracted-MiR-592 functions as a tumor suppressor in glioma by targeting IGFBP2 | |
| Pang et al. | TNFAIP8 promotes AML chemoresistance by activating ERK signaling pathway through interaction with Rac1 | |
| Wang et al. | Effects of LncRNA MEG3 on immunity and autophagy of non-small cell lung carcinoma through IDO signaling pathway | |
| Dong et al. | Cooperation between oncogenic Ras and wild-type p53 stimulates STAT non-cell autonomously to promote tumor radioresistance | |
| Sun et al. | Nuclear translocation of ATG5 induces DNA mismatch repair deficiency (MMR‐D)/microsatellite instability (MSI) via interacting with Mis18α in colorectal cancer | |
| Wang et al. | Epigenetic silencing of ASPP1 confers 5‐FU resistance in clear cell renal cell carcinoma by preventing p53 activation | |
| Nandi et al. | Coordinated activation of c-Src and FOXM1 drives tumor cell proliferation and breast cancer progression | |
| Lou et al. | The centromere-associated protein CENPU promotes cell proliferation, migration, and invasiveness in lung adenocarcinoma |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 23781115 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |