筋形成型オリゴ DNA の抗子宮平滑筋肉腫作用の検討

平林ゆり¹, 高谷智英^1,2,3.

信州大学大学院総合理工学研究科.
信州大学大学農学部.
信州大学バイオメディカル研究所.

日本農芸化学会2024年度大会 (東京), 2024/03/25 (口演).

Abstract

乳酸菌ゲノム配列に由来する18塩基の筋形成型オリゴDNA (iSN04) は、抗ヌクレオリンアプタマーとして働くことで、骨格筋や平滑筋の分化を促進する。iSN04 は、骨格筋が腫瘍化した横紋筋肉腫の筋分化を誘導して増殖を阻害することから、iSN04 は平滑筋の肉腫にも抗腫瘍効果を示すことが期待される。本研究では、子宮平滑筋肉腫 (ULMS) および子宮癌肉腫 (UCS) に対する iSN04 の作用を検討した。ヒト患者から採取された ULMS 細胞株 (SKN および RKN) と UCS 細胞株 (EMTOKA) を実験に用いた。免疫染色の結果、いずれの細胞においても、iSN04 の標的であるヌクレオリンは、核質と核小体に局在することを認めた。各細胞を 10 uM または 30 uM の iSN04 を投与して培養し、細胞数を計数した結果、iSN04 は SKN の増殖を有意に抑制したが、RKN と EMTOKA の増殖には影響しなかった。平滑筋マーカー遺伝子 (ACTA2, CALD1, TAGLN) の mRNA を定量した結果、これらの遺伝子は SKN でのみ高い発現を認めた。以上の結果から、iSN04 は、平滑筋に最も形質が近い SKN の増殖を抑制したと考えられる。今後、iSN04 の作用機序を解明することで、子宮平滑筋肉腫の創薬につながることが期待される。

iSN04 is an 18-base myogenetic oligodeoxynucleotide designed from the lactic acid bacteria genome that acts as an anti-nucleolin aptamer and induces skeletal and smooth muscle differentiation. iSN04 induces myogenic differentiation and inhibits the growth of rhabdomyosarcoma cells that are derived from skeletal muscle mutations. Therefore, iSN04 is expected to have anti-tumor activity in smooth muscle sarcoma as well. This study investigated the effect of iSN04 on uterine leiomyosarcoma (ULMS) and uterine carcinosarcoma (UCS). Patient-derived ULMS cell lines (SKN and RKN) and a UCS cell line (EMTOKA) were used in the study. Immunostaining revealed that the target of iSN04, nucleolin, was localized to the nucleoplasm and nucleoli in all cell lines. Both 10 uM and 30 uM iSN04 significantly suppressed the growth of SKN but not of RKN and EMTOKA. Quantitative PCR showed that only SKN expressed high levels of smooth muscle marker genes (ACTA2, CALD1, TAGLN). These results suggest that iSN04 inhibits the growth of SKN due to its smooth muscle-like properties. Elucidating the mechanism of action of iSN04 will contribute to the development of drugs for leiomyosarcoma including ULMS.

Keywords

aptamer, myogenetic oligodeoxynucleotide (myoDN), uterine leiomyosarcoma