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滑膜肉腫における腫瘍幹細胞維持機構の解明と治療への応用

Research Project

Project/Area Number 16K08703
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Experimental pathology
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

木村 太一  北海道大学, 医学研究院, 客員研究員 (客員准教授) (90435959)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 津田 真寿美  北海道大学, 医学研究院, 准教授 (30431307)
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords滑膜肉腫 / 癌幹細胞 / 稀少癌 / 腫瘍
Outline of Annual Research Achievements

本研究で我々は滑膜肉腫幹細胞特異的にSS18-SSXに結合するタンパクを同定し、その結合により制御されるプロモーター領域と転写調節のメカニズムを解明することで腫瘍幹細胞の性状解析、新規治療法の創出を目指すものである。
昨年度にcDNAマクロアレイを用いた網羅的な遺伝子発現比較解析によりCXCR4陽性の滑膜肉腫幹細胞及び幹細胞培養群で特異的に発現上昇する遺伝子とSS18-SSXにより腫瘍幹細胞中で発現制御される可能性のある15遺伝子を候補遺伝子として抽出した。これらの15遺伝子はいずれも幹細胞性や転写調節にかかわるものであり、候補遺伝子の抽出はおおむね妥当と考えている。本年度は引き続き15遺伝子の解析を進め、このうち2遺伝子が滑膜肉腫幹細胞特異的に発現制御されている可能性が示唆されたため、レンチウィルスベクターを用いたノックダウン細胞株を樹立し引き続き解析を継続中である。
腫瘍幹細胞特異的なSS18-SSX結合タンパクの同定に関しては、本研究課題に先んじて施行した研究により幹細胞培養群でのみ結合する11のタンパクの他、質量分析計を用いた詳細な解析により新たに15の候補タンパクを同定した。大部分の候補タンパクは核内で転写調節にあずかるものであり、またそのうちの一つであるRBM14は実際にSS18-SSXとの結合が報告されていることから、結合実験の結果は概ね妥当と考えている。本年度は候補タンパクのうち文献上幹細胞性の制御にかかわる可能性が高い1つについてレンチウィルスベクターを用いたノックダウン細胞株を樹立し引き続き解析を継続中である。
腫瘍幹細胞特異的なSS18-SSX結合プロモーター領域の網羅的同定に関しては、引き続きChIPアッセイを施行する際の至適条件の検討を行っており、次年度に本実験を施行予定である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

cDNAマクロアレイを用いた網羅的な遺伝子発現比較解析によりCXCR4陽性の滑膜肉腫幹細胞及び幹細胞培養群で特異的に発現上昇する遺伝子とSS18-SSXにより腫瘍幹細胞中で発現制御される可能性のある15遺伝子として、各遺伝子のgene annotationも考慮し、15遺伝子を同定した。このうちASCL2およびFOXD3が滑膜肉腫幹細胞特異的に発現制御されている可能性が強く示唆されたため、レンチウィルスベクターを用いたノックダウン細胞株を樹立し、ノックダウン効率の評価、増殖能、幹細胞関連遺伝子の発現変動を中心に引き続き解析を継続中である。
腫瘍幹細胞特異的なSS18-SSX結合タンパクの同定に関しては、本研究課題に先んじて施行した研究により幹細胞培養群でのみ結合する11のタンパクの他、質量分析計を用いた詳細な解析により新たに15の候補タンパクを同定した。大部分の候補タンパクは核内で転写調節にあずかるものであり、またそのうちの一つであるRBM14は実際にSS18-SSXとの結合が報告されていることから、結合実験の結果は概ね妥当と考えている。現在までに文献検索等の情報から幹細胞性の制御、維持に関与するタンパクや分子標的薬や特異的阻害剤が存在するタンパクとしてPARP1を抽出し、レンチウィルスベクターを用いたノックダウン細胞株を樹立し、ノックダウン効率の評価、増殖能、幹細胞関連遺伝子の発現変動を中心に引き続き解析を継続中である。
腫瘍幹細胞特異的なSS18-SSX結合プロモーター領域の網羅的同定に関しては、現在ChIPアッセイを施行する際の各種条件検討を行っている。具体的にはサンプルの準備条件として充分量のクロマチンを得るための幹細胞培養スケールの検討、幹細胞濃縮のクォリティチェック、クロマチン断片化のための界面活性剤濃度及び超音波破砕条件の検討を行っている。

Strategy for Future Research Activity

cDNAマクロアレイを用いた網羅的な遺伝子発現比較解析によりCXCR4陽性の滑膜肉腫幹細胞及び幹細胞培養群で特異的に発現上昇する遺伝子とSS18-SSXにより腫瘍幹細胞中で発現制御される可能性のある2つの候補遺伝子に関しては、滑膜肉腫細胞株を幹細胞培養し、抗CXCR4抗体とセルソーターを用いてCXCR4陽性細胞、陰性細胞をそれぞれ分取したサンプルと、SS18-SSXを一過性に過剰発現させたのちに幹細胞培養を行ったサンプルを用意したうえでリアルタイムPCR法によりcDNAマイクロアレイの結果を追試することでさらなる絞り込みを行う。並行して樹立したノックダウン細胞株を用いて、滑膜肉腫幹細胞の維持に対する影響を解析し滑膜肉腫の治療標的となり得るかどうかを検証する。
腫瘍幹細胞特異的なSS18-SSX結合タンパクの同定に関しては、幹細胞性の維持、制御に関与する可能性から絞り込んだPARP1に対して免疫沈降法によりSS18-SSXとの結合確認を行う。並行して樹立したノックダウン細胞株を用いて、滑膜肉腫幹細胞の維持に対する影響を解析し滑膜肉腫の治療標的となり得るかどうかを検証する。
腫瘍幹細胞特異的なSS18-SSX結合プロモーター領域の網羅的同定に関しては、ChIPアッセイを施行するサンプルの条件設定が完了し次第、ChIPアッセイで使用実績のある抗ヒストンH3K27トリメチル化抗体を用いて、マウスIgG抗体を陰性対照としてChIPアッセイを行い沈降するクロマチン量を指標に条件の最適化を行う。また沈降したクロマチン中に既報の論文で存在が確認されている遺伝子領域が含まれているかどうかをリアルタイムPCR法により検証し、これらの初期条件検討が終了次第幹細胞培養を行った滑膜肉腫細胞株とSWI/SNF複合体のコアサブユニット及びSS18-SSXに対する抗体を用いて本実験を進めていく。

Report

(2 results)
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report

Research Products

(13 results)

All 2018 2017 2016

All Journal Article Presentation

  • [Journal Article] A Clinicopathological Analysis of Six Autopsy Cases of Sudden Unexpected Death due to Infectious Aortitis in Patients with Aortic Tears2018

    • Author(s)
      Kato MI, Tanino MA, Miyazaki M, Kimura T, Ishida Y, Wang L, Tsuda M, Nishihara H, Nagashima K, Tanaka S
    • Journal Title

      Intern. Med.

      Volume: Epub ahead of print Issue: 10 Pages: 1375-1380

    • DOI
      10.2169/internalmedicine.8976-17
    • NAID
      130006734384
    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Interferon-inducible Mx1 protein is highly expressed in renal tissues from treatment-naive lupus nephritis, but not in those under immunosuppressive treatment2017

    • Author(s)
      Shimizu Y, Yasuda S, Kimura T, Nishio S, Kono M, Ohmura K, Shimamura S, Kono M, Fujieda Y, Kato M, Oku K, Bohgaki T, Fukasawa Y, Tanaka S, Atsumi T
    • Journal Title

      Mod Rheumatol

      Volume: Epub ahead of print Pages: 1-9

    • DOI
      10.1080/14397595.2017.1404711
    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Disseminated toxoplasmosis after hematopoietic stem cell transplantation showing unusual magnetic resonance images.2017

    • Author(s)
      Tateno T, Onozawa M, Hashiguchi J, Ishio T, Yuzawa S, Matsuoka S, Kosugi-Kanaya M, Okada K, Shiratori S, Goto H, Kimura T, Sugita J, Nakagawa M, Hashimoto D, Kahata K, Fujimoto K, Endo T, Kondo T, Tanaka S, Hashino S, Teshima T
    • Journal Title

      TRANSPLANT INFECTIOUS DISEASE

      Volume: 19

    • DOI
      10.1111/tid.12720
    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Clinicopathological evaluation of Sox10 expression in diffuse-type gastric adenocarcinoma.2017

    • Author(s)
      5.Kato, M., Nishihara, H., Hayashi, H., Kimura, T., Ishida, Y., Wang, L., Tsuda, M., Tanino, MA., Tanaka, S.
    • Journal Title

      Medical Oncology

      Volume: 34 Pages: 8-8

    • DOI
      10.1007/s12032-016-0865-2
    • Related Report
      2017 Research-status Report 2016 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Notch1 regulates invasion and metastasis of head and neck squamous cell carcinoma by inducing EMT through c-Myc2017

    • Author(s)
      Inamura N, Kimura T, Wang L, Yanagi H, Tsuda M, Tanino M, Nishihara H, Fukuda S, Tanaka S.
    • Journal Title

      Auris Nasus Larynx,

      Volume: 44 Pages: 447-457

    • DOI
      10.1016/j.anl.2016.08.003
    • Related Report
      2016 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Novel signaling collaboration between TGF-β and adaptor protein Crk facilitates EMT in human lung cancer2016

    • Author(s)
      Elmansuri AZ, Tanino MA, Mahabir R, Wang L, Kimura T, Nishihara H, Kinoshita I, Dosaka-Akita H, Tsuda M and Tanaka S
    • Journal Title

      Oncotarget

      Volume: (in press) Pages: 27094-107

    • DOI
      10.18632/oncotarget.8314
    • Related Report
      2016 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Clinical impact of targeted amplicon sequencing for meningioma as a practical clinical sequencing system.2016

    • Author(s)
      Yuzawa S, Nishihara H, Yamaguchi S, Mohri H, Wang L, Kimura T, Tsuda M, Tanino M, Kobayashi H, Terasaka S, Houkin K, Sato N, Tanaka S.
    • Journal Title

      Mod. Pathol.

      Volume: 29 Pages: 708-16

    • DOI
      10.1038/modpathol.2016.81
    • NAID
      120005905622
    • Related Report
      2016 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Aldo-keto reductase 1C1 induced by interleukin-1β mediates the invasive potential and drug resistance of metastatic bladder cancer cells2016

    • Author(s)
      Matsumoto R, Tsuda M, Yoshida K, Tanino M, Kimura T, Nishihara H, Abe T, Shinohara N, Nonomura K, Tanaka S
    • Journal Title

      Sci Rep.

      Volume: 4 Pages: 34625-34625

    • DOI
      10.1038/srep34625
    • Related Report
      2016 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] チロシンキナーゼ阻害剤耐性ヒト膠芽腫細胞におけるABC transporterの同定2016

    • Author(s)
      鍋島龍一、津田真寿美、鈴鹿淳、王磊、木村太一、谷野美智枝、田中伸哉
    • Organizer
      第39回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(横浜市)
    • Year and Date
      2016-11-30
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] AKR1C1 mediates bladder cancer metastasis and drug resistance.2016

    • Author(s)
      Masumi Tsuda, Ryuji Matsumoto, Kazuhiko Yoshida, Mishie Tanino, Taichi Kimura, Hiroshi Nishihara, Takashige Abe, Nobuo Shinohara, Katsuya Nonomura, Shinya Tanaka
    • Organizer
      第75回日本癌学会学術総会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(横浜市)
    • Year and Date
      2016-10-06
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] Clinical impact of targeted amplicon sequence for meningioma as a practical clinical sequence system.2016

    • Author(s)
      Hiroshi Nishihara, Sayaka Yuzawa, Shigeru Yamaguchi, Hiromi Mohri, Lei Wang, Taichi Kimura, Masumi Tsuda, Mishie Tanino, Hiroyuki Kobayashi, Shunsuke Terasaka, Kiyohiro Houkin, Shinya Tanaka
    • Organizer
      Society for Neuro-Oncology Conference on Menigioma
    • Place of Presentation
      the Yorkville InterContinental Hotel in Toronto(Ontario, Canada)
    • Year and Date
      2016-06-17
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] 滑膜肉腫幹細胞の制御・維持機構の解明2016

    • Author(s)
      木村太一、王磊、津田真寿美、西原広史、田中伸哉
    • Organizer
      第105回日本病理学会総会
    • Place of Presentation
      仙台国際センター(仙台市)
    • Year and Date
      2016-05-12
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] 卵巣癌に対するEZH2阻害剤とPaclitaxelの併用効果に関する検討2016

    • Author(s)
      遠藤大介、木村太一、渡利英道、櫻木範明、田中伸哉
    • Organizer
      第96回北海道医学大会(腫瘍系)分科会・第114回北海道癌談話会
    • Place of Presentation
      札幌医大記念ホール(札幌市)
    • Related Report
      2016 Research-status Report

URL: 

Published: 2016-04-21   Modified: 2018-12-17  

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