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抗癌剤開発のための分子標的となる遺伝子同定を可能にする基盤技術は、癌組織から癌細胞だけを高純度に単離するLaser Microbeam Microdissection(LMM)、およびcDNAマイクロアレイによる網羅的な全遺伝子発現情報解析技術、および遺伝子機能解析技術であります。
LMM
癌組織には癌細胞だけでなく、間質細胞や正常細胞などの非腫瘍細胞が多く混在しています。このような組織をそのまま試料として遺伝子発現解析を行っても、正確な癌細胞の遺伝子発現情報を得ることは不可能です。我々はLMMを用いて癌組織から癌細胞だけをほぼ100％の純度で回収し、採取した癌細胞を試料とし、癌細胞特異的な遺伝子発現解析を行っています。
cDNAマイクロアレイ
我々は、感度と特異性が高く、ヒトのほぼ全遺伝子の遺伝子発現を一度に解析できる、cDNAマイクロアレイシステムを構築しました。スポットするターゲット遺伝子の作製には、cDNAの3’側の繰り返し配列を含まない約200-1000塩基の配列を、遺伝子特異配列を持つプライマーを用いてPCRで増幅しました。これらのPCR産物を、特殊なスライドガラス上に高密度にスポットすることにより、遺伝子特異的で感度が高いシグナルが得られるように種々の工夫を行いました。このcDNAマイクロアレイシステムとLMMを組み合わせることにより、精度・信頼性共に非常に高い遺伝子発現解析を実現しました。
分子標的候補遺伝子
cDNAマイクロアレイとLMMを用いた遺伝子発現解析により、癌で高発現し、正常臓器のうち生命維持に重要な臓器での発現が極めて低い遺伝子群を同定しました。これらの遺伝子の中には、癌になった結果発現が高くなっているような遺伝子と、その発現が高いことが癌化に有利に働いている遺伝子の、2種類の遺伝子が混在しています。そこで、遺伝子発現情報で選ばれた候補遺伝子について、その働きが癌細胞の増殖や生存に重要な役割を演じているかどうか、RNA干渉という技術を用いて解析を行っています。
すなわち、RNA干渉での遺伝子機能阻害実験により、その働きを特異的に阻害すると癌細胞の増殖が阻害される、あるいは細胞が死ぬような遺伝子を創薬研究の対象としています。つまり
- 癌細胞で高発現している
- 正常臓器での発現は極めて低い
- 癌の増殖または生存に必須である
という、３つの基準を満たす分子を、OTSの基盤技術により絞り込むことにより、初めて分子標的治療薬開発のための標的遺伝子が同定できることとなります。
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