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卵巣癌は約30年間全生存率の大幅な改善を認めていない。核酸化学技術、デリバリー担体の開発により核酸医薬は臨床応用されてきた。本研究では卵巣癌における小分子RNAとメッセンジャーRNAの有機的なネットワークを解明し、核酸医薬を用いて卵巣癌治療を行うことを目指す。卵巣癌マウスモデルおよび卵巣癌組織から樹立した3Dオルガノイドを用いた核酸医薬のin vivo・ex vivo評価システムを確立し、精密医療における核酸医薬の臨床応用にむけた基盤を構築する。 卵巣漿液性癌における包括的なmRNA-miRNAネットワークを明らかにするため、まず卵巣漿液性癌5検体と正常卵巣2検体を用いて全トランスクリプトーム解析（mRNAseq）および全小分子RNA解析（miRNAseq）を行った。その結果20-23塩基長のmiRNAは卵巣癌と正常卵巣の間で発現パターンが明らかに異なっていた。小分子RNAが作用している可能性のあるmRNAを相補的配列と発現から統合的に解析を行うことにより、卵巣癌に特異的な10個のmiRNA-mRNAネットワーク、5個のpiRNA-mRNAネットワークを同定した。その中でhsa-miR-497-5p－SMARCA4のネットワークに注目した。SMARCA4のノックダウンを行った卵巣癌細胞株（OVSAHO、KURAMOCHI）はコントロールに比較して有意に細胞増殖が抑制された。miR-497 mimic投与では卵巣癌細胞株の増殖は抑制され、miR-497 inhibitor投与では卵巣癌細胞株の増殖は亢進した。このネットワークについて臨床検体を用いた解析およびin vitroでの機能解析を行っている。 同定したネットワークについて卵巣癌臨床検体および細胞株を用いた解析を進めており、SMARCA4の発現抑制卵巣癌細胞株を用いたトランスクリプトーム解析によりSMARCA4の新たな標的遺伝子を明らかにした。SMARCA4の卵巣癌を使用した免疫組織化学染色も終了し、現在解析中である。 hsa-miR-497-5p－SMARCA4ネットワークの卵巣癌における機能解析をすすめていく。同定したSMARCA4の標的分子について、SMARCA4による卵巣癌促進にどのように関与するか解析をすすめていく。卵巣癌細胞株を用いたin vivo実験で妥当性を検証する。

Homologous recombination deficiency（HRD）のない卵巣癌および明細胞癌は化学療法の効果が低く、また効果的な分子標的薬は存在しない。本研究はこれらの難治性卵巣癌に対する革新的な治療薬開発と再発を防ぐ革新的な治療戦略を、卵巣癌オルガノイドバンクを用いて実現する。難治性卵巣癌から作成したオルガノイドを用いて薬剤スクリーニングを行い、薬剤感受性とゲノム、トランスクリプトームを階層的に統合解析し新規バイオマーカーに基づく薬剤を開発する。さらにはMinimal residual disease (MRD)における変化を明らかにし、MRDを根絶する革新的治療法を考案する。

Piwi-interacting RNA (piRNAs) are animal-specific small RNAs usually restricted to the germline, which act on transposon silencing. We performed whole transcriptome sequencing (mRNA-seq) and whole small RNA sequencing (miRNA-seq) using 5 serous ovarian cancers and 2 normal ovaries. miRNA-seq showed that 20-23 nt miRNA profiles differ greatly among ovarian cancers and normal ovaries. 26-34 nt piRNA profiles differ in some ovarian cancers. Integrative analysis of mRNA-seq and miRNA-seq revealed 26 ovarian cancer specific mRNA-small RNA networks. Among them, high expression of RPS6KL1 was correlated with worse survival in ovarian cancer.