ミュータジェネシスによる脳腫瘍ドライバー遺伝子の同定と、腫瘍微小環境の解析

• Project/Area Number: 17H04988
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Tumor biology
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 高祖 秀登 東京大学, 医科学研究所, 特任講師 (50612876)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Project Status: Discontinued (Fiscal Year 2019)
• Budget Amount: ¥6,890,000 (Direct Cost: ¥5,300,000、Indirect Cost: ¥1,590,000); Fiscal Year 2019: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000); Fiscal Year 2018: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000); Fiscal Year 2017: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
• Keywords: グリオーマ / トランスポゾン / ミュータジェネシス / マイクログリア / 脳腫瘍 / トランスポゾン・ミュータジェネシス / 腫瘍微小環境

Outline of Annual Research Achievements

本研究には2つの目的があり、1つ目は、ミュータジェネシスによって脳腫瘍を誘導し、トランスポゾン挿入変異を解析することで、脳腫瘍の原因遺伝子を同定することである。2つ目は、脳腫瘍形成におけるマイクログリアの役割を明らかにすることである。1つ目の目的に対しては、がん遺伝子PDGFAのcDNAと癌抑制遺伝子Trp53とNf1に対するshRNAを組み込んだトランスポゾンベクターを開発し、そのベクターをエレクトロポレーションにより側脳室の神経幹細胞に導入することでグリオブラストーマが発生する新規のモデルマウスを開発した。その成果は論文として発表した（Sumiyoshi et al., Cancer Sci. 2018）。このモデルマウスにミュータジェネシスを組み合わせることで、グリオーマ形成が促進するか否かを検討した。SBトランスポゼースの活性化により、ゲノム中におけるトランスポゾン転移を誘導できたが、グリオーマ形成の促進は認められなかった。逆に水頭症の発生を認め、脳腫瘍形成とトランスポゾンのゲノム転移の組み合わせは、脳の発生異常につながると考えられた。2つ目の目的に対しては、Rasの活性化により小脳に脳腫瘍の形成が誘導できる新規モデルマウスを開発した。このモデルでは、異常細胞の周辺にマイクログリアの集積と活性化が起こることが確認された。グリオーマ細胞とマイクログリア細胞を単離して、in vitroで共培養したところ、マイクログリアはグリオーマ細胞の増殖を抑制することが明らかになった。また、in vivoでPLX3397を投与してマイクログリアを除去したところ、グリオーマ細胞の増殖が亢進することが観察された。これらの結果は、本モデルにおいてマイクログリアはグリオーマ細胞の増殖を抑制する効果を有することを示している。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Foxr2 promotes formation of CNS-embryonal tumors in a Trp53-deficient background (2019)
  • Author(s): Poh Boonmin、Koso Hideto、Momota Hiroyuki、Komori Takashi、Suzuki Yutaka、Yoshida Nobuaki、Ino Yasushi、Todo Tomoki、Watanabe Sumiko
  • Journal Title: Neuro-Oncology Volume: 21 Issue: 8 Pages: 993-1004
  • DOI: 10.1093/neuonc/noz067
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Light Stress-Induced Increase of Sphingosine 1-Phosphate in Photoreceptors and Its Relevance to Retinal Degeneration. (2019)
  • Author(s): Terao R, Honjo M, Ueta T, Obinata H, Izumi T, Kurano M, Yatomi Y, Koso H, Watanabe S, Aihara M.
  • Journal Title: Int J Mol Sci. Volume: epub Issue: 15 Pages: 3670-3670
  • DOI: 10.3390/ijms20153670
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Ras activation in retinal progenitor cells induces tumor formation in the eye (2019)
  • Author(s): Koso Hideto、Tsuhako Asano、Matsubara Daisuke、Fujita Yasuyuki、Watanabe Sumiko
  • Journal Title: Experimental Eye Research Volume: 180 Pages: 39-42
  • DOI: 10.1016/j.exer.2018.11.025
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] The role of Zhx2 transcription factor in bipolar cell differentiation during mouse retinal development (2018)
  • Author(s): Kawamura Yuichi、Yamanaka Kyohei、Poh Boonmin、Kuribayashi Hiroshi、Koso Hideto、Watanabe Sumiko
  • Journal Title: Biochemical and Biophysical Research Communications Volume: 503 Issue: 4 Pages: 3023-3030
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2018.08.088
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Sall1 Regulates Microglial Morphology Cell Autonomously in the Developing Retina (2018)
  • Author(s): Koso Hideto、Nishinakamura Ryuichi、Watanabe Sumiko
  • Journal Title: Advances in Experimental Medicine and Biol Volume: 1047 Pages: 209-215
  • DOI: 10.1007/978-3-319-75402-4_26
  • ISBN: 9783319754017, 9783319754024
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Spontaneous development of intratumoral heterogeneity in a transposon-induced mouse model of glioma. (2018)
  • Author(s): Sumiyoshi K, Koso H, Watanabe S.
  • Journal Title: Cancer Sci. Volume: 109 Issue: 5 Pages: 1513-1523
  • DOI: 10.1111/cas.13579
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] トランスポゾン・ミュタージェネシスによる脳腫瘍の原因遺伝子の探索 (2018)
  • Author(s): 高祖秀登
  • Organizer: 先端モデル動物支援プラットフォーム成果発表会
• [Presentation] 脳腫瘍形成におけるミクログリアの役割の解析 (2018)
  • Author(s): 高祖秀登
  • Organizer: 次世代脳プロジェクト 冬のシンポジウム
• [Presentation] Spontaneous development of intratumoral heterogeneity in a transposon-induced mouse model of glioma (2018)
  • Author(s): 高祖秀登
  • Organizer: 第77回日本癌学会学術総会
  • Invited
• [Presentation] Foxr2 promotes formation of CNS-embryonal tumors in a Trp53-deficient background (2018)
  • Author(s): 高祖秀登
  • Organizer: 19th International Congress of Neuropathology (ICN 2018)