筋形成型オリゴ DNA は胎児型および胞巣型横紋筋肉腫の増殖を抑制する

斎藤欣洋¹, 山本万智², 李厚承¹, 小田あゆみ^1,3, 高谷智英^1,2.

信州大学大学農学部.
信州大学大学院総合理工学研究科.
信州大学基盤研究支援センター.

日本農芸化学会2026年度大会 (京都), 2026/03/12 (口演).

Abstract

横紋筋肉腫 (RMS) は骨格筋を発生母地とする、小児で最も頻度の高い軟部悪性腫瘍であり、革新的な治療薬が希求されている。RMS には、原がん遺伝子の変異による胎児型 (ERMS) と、PAX3/7-FOXO1 融合遺伝子を特徴とする胞巣型 (ARMS) の二種があり、いずれも筋発生経路からの逸脱により腫瘍化する。我々は、乳酸菌ゲノムに由来する筋形成型オリゴ DNA (iSN04) が、がん治療の標的タンパク質でもあるヌクレオリンと結合する核酸抗体として働き、筋分化を促進することを報告してきた。本研究では、iSN04 が RMS の筋分化を誘導して増殖を抑制するかを検討した。

複数のヒト患者由来 RMS 細胞株に iSN04 を投与した結果、全細胞株で有意に細胞数が減少した。定量 PCR および RNA シーケンシングによる遺伝子発現解析の結果、両細胞株において、ミオシン重鎖を含む筋分化マーカーの発現が iSN04 の投与で変動することを認めた。

次に、iSN04 の腫瘍抑制効果を動物試験で検討した。ERMS 細胞株 RD を６週齢の雌ヌードマウスの体幹皮下へ移植して腫瘍を形成させた後、1 mg の iSN04 を週３回、３週間にわたり皮下投与した。iSN04 投与群では腫瘍のサイズおよび重量が有意に減少した。腫瘍切片の HE 染色およびマクロファージマーカー F4/80 の免疫染色の結果、iSN04 投与群では、腫瘍組織へのマクロファージの浸潤が確認された。現在、ARMS細胞株RH30を用いて同様の動物試験を進めている。

Rhabdomyosarcoma (RMS), which occurs in striated muscles, is the most frequent soft tissue tumor in children. Embryonal RMS (ERMS) is caused by oncogenic mutations, while alveolar RMS (ARMS) is characterized by the PAX3/7-FOXO1 fusion gene. Both subtypes undergo tumorigenesis with disrupted myogenic programs. iSN04, a myogenetic oligodeoxynucleotide derived from the genome of lactic acid bacteria, serves as an anti-nucleolin aptamer and promotes myogenesis. This study investigated whether iSN04 promotes myogenesis and suppresses proliferation of RMS.

iSN04 significantly suppressed the growth of multiple RMS cell lines isolated from human patients. Gene expression analyses revealed that iSN04 induces transcriptions of myogenic genes.

The anti-RMS effect of iSN04 was examined through animal experiments. The ERMS cell line RD was transplanted into nude mice, and 1 mg of iSN04 was administered subcutaneously 3 times/week for 3 weeks. Tumor size and weight decreased significantly in the iSN04 group. HE and F4/80 stainings showed infiltrating macrophages in the iSN04-treated tumor.

Keywords

aptamer, myogenetic oligodeoxynucleotide (myoDN), rhabdomyosarcoma (RMS)