マイクロサテライト不安定性の誘導機構の解明

• Project/Area Number: 13J10618
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: 発がん
• Research Institution: Kitasato University
• Principal Investigator: 熱海 悠子 北里大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2015)
• Budget Amount: ¥2,700,000 (Direct Cost: ¥2,700,000); Fiscal Year 2015: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2014: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2013: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
• Keywords: ゲノム不安定生 / マイクロサテライト不安定性 / ミスマッチ修復 / DNA複製ストレス / ゲノム不安定性 / 染色体不安定性 / ARF/p53経路 / 高変異導入 / がん

Outline of Annual Research Achievements

加齢がリスク要因となるがんの多くは、ゲノム不安定性を伴って発症する。ゲノム不安定性は染色体不安定性(CIN)とマイクロサテライト不安定性(MSI)に大別される。ミスマッチ修復(MMR)欠失下ではマイクロサテライト領域に繰り返し回数の異常（MSI）と高頻度の変異導入が認められるが、それらの誘導機構は不明であった。
本研究課題では、MMR欠損細胞を用いてMSI導入機構及び、高変異形質の獲得過程を明らかにすることを目指し、昨年度までに下記のことを明らかにしてきた。（１）MSI誘導は増殖停止状態における「DNA複製ストレス」に起因すること、（２）野生型細胞ではDNA複製ストレスに起因したDNA損傷の相同組換修復効率が低く、これに起因して４倍体形成が誘導されること、（３）MMR欠損細胞における高頻度の点突然変異導入は、不死化形質の獲得に伴うこと、（４）前記変異導入には相同組換修復過程における、校正機能を持たないDNAポリメラーゼの誘導が関与することを明らかにしてきた。そこで本年度は、MSI導入の詳細な機構解明を目指して研究を実施した。MMR欠損細胞を用いて、DNA複製ストレスに伴って誘導される複数種類のDNAポリメラーゼをノックダウンした背景で、薬剤への耐性獲得を誘導したところ、前記複数種類のDNAポリメラーゼのうち１種類をノックダウンした背景では、耐性の獲得に伴うMSI導入が誘導されないことが明らかになった。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] ATM and SIRT6/SNF2H mediate transient H2AX stabilization when DSBs form by blocking HUWE1 to allow efficient γH2AX foci formation. (2015)
  • Author(s): Atsumi, Y., Minakawa, Y., Ono, M., Dobashi, S., Snohe, K., Shinohara, A., Takeda, S., Takagi, M., Takamatsu, N., Nakagama, H., Teraoka, H., and K.-I. Yoshioka
  • Journal Title: Cell Reports Volume: 13 Issue: 12 Pages: 2728-2740
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2015.11.054
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Development of cancer-initiating cells and immortalized cells with genomic instability. (2015)
  • Author(s): Yoshioka K, Atsumi Y, Nakagama H, Teraoka H
  • Journal Title: World Journal of Stem Cells Volume: 7 Issue: 2 Pages: 483-489
  • DOI: 10.4252/wjsc.v7.i2.483
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] The Arf/p53 protein module, which induces apoptosis, down-regulates histone H2AX to allow normal cells to survive in the presence of anti-cancer drugs. (2013)
  • Author(s): Yuko Atsumi, Aki lnase, Eiji Sugihara, Ryo Sakasai, Hiroaki Fujimori, Hirobumi Teraoka, Hideyuki Saya, Masamoto Kanno, Fumio Tashiro, Hitoshi Nakagami, Mitsuko Masutani, Ken-ichi Yoshioka
  • Journal Title: The Journal of Biological Chemistry Volume: 288巻 Issue: 19 Pages: 13269-13277
  • DOI: 10.1074/jbc.m112.402560
  • Peer Reviewed
• [Presentation] DNA二本鎖切断はH2AXの安定化に伴って修復が誘導される (2015)
  • Author(s): 熱海悠子
  • Organizer: 第７４回日本癌学会学術総会
  • Place of Presentation: 名古屋国際会議場
  • Year and Date: 2015-10-10
• [Presentation] Genomic instability is developed with accelerated cell cycle progression in growth-arrested cells under H2AX-diminished background. (2015)
  • Author(s): 熱海悠子
  • Organizer: Gordon Research Conference
  • Place of Presentation: Four Points Sheraton / Holiday Inn Express in Ventura CA United States
  • Year and Date: 2015-02-08 – 2015-02-13
• [Presentation] Genomic instability is developed with accelerated cell cycle progression in growth-arrested cells under H2AX-diminished background. (2015)
  • Author(s): 熱海悠子
  • Organizer: Gordon Research Seminar
  • Place of Presentation: Four Points Sheraton / Holiday Inn Express in Ventura CA United States
  • Year and Date: 2015-02-07 – 2015-02-08
• [Presentation] Microsatellite instability induction is caused by DNA replication stress and associated with hyper mutation induction. (2014)
  • Author(s): 熱海悠子
  • Organizer: The 9th 3R symposium
  • Place of Presentation: 御殿場高原ホテル
  • Year and Date: 2014-11-17 – 2014-11-21
• [Presentation] Growth-arrested normal cells repair DNA double-strand breaks through transient induction of H2AX. (2014)
  • Author(s): 熱海悠子
  • Organizer: 第87回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 国立京都国際会館・グランドプリンスホテル京都
  • Year and Date: 2014-10-15 – 2014-10-18
• [Presentation] Microsatellite instability is induced by DNA replication stress in association with massive induction of mutations. (2014)
  • Author(s): 熱海悠子
  • Organizer: 第73回日本癌学術総会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
  • Year and Date: 2014-09-25 – 2014-09-27
• [Presentation] The Arf/p53 protein module, which induces apoptosis, down-regulates histone H2AX to allow normal cells to survive in the presence of anti-cancer drugs. (2013)
  • Author(s): 熱海悠子
  • Organizer: 第72回日本癌学会学術総会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
  • Year and Date: 2013-10-03