内在性酸化ストレス制御による発がん初期シグナル分子の同定

• Project/Area Number: 18K07250
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 50010:Tumor biology-related
• Research Institution: Fukuoka Dental College
• Principal Investigator: 岡 素雅子 福岡歯科大学, 口腔歯学部, 客員准教授 (80467894)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 関口 睦夫 福岡歯科大学, 口腔歯学部, 客員教授 (00037342) ; 林 道夫 福岡歯科大学, 口腔歯学部, 講師 (40447371)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2020-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2019)
• Budget Amount: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000); Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2019: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2018: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
• Keywords: Carcinogenesis / ROS / human iPS cell / Mitochondria / human iPS cell / 酸化ストレス / 発がん / ヒトiPS細胞

Outline of Annual Research Achievements

１］　分化初期段階のヒトiPS細胞における内在性酸化ストレスによる発がん解析
内在性ROS生成を制御可能なヒトiPS細胞株、ChiPSC12-M細胞樹立を確認した。分化初期にROSを生成するChiPSC12-M細胞株を用いてマウスにおける腫瘍形成能を解析した。分化初期のDay1においてTet-Expressを投与したChiPSC12-M細胞株を、4週齢のBALB/cAJcl-nu/nu マウスの背部に皮下接種した（1 x 106-7cells/0.2 ml マトリジェル希釈）。結果、8週間後に非処理群では腫瘍形成を認めなかったが、ROS生成群において6匹中４匹で有意な腫瘍形成を認めた。さらに移植部分の免疫組織化学解析により、細胞増殖のマーカー、Ki-67陽性細胞の比率が非処理群と比較し、腫瘍部分では4.7倍の有意な増加を示していた。酸化ストレスにより発がん初期に変動するシグナル分子を探索するため、これらの腫瘍形成能をもつChiPSC12-M細胞株において、RNA-seqによる遺伝子発現解析を行った。非処理群と比較しTet-Express処理群において、有意な発現増加を示す27の転写産物と発現低下を示す46の転写産物を同定した。増加を示した転写産物には発生の初期段階で発現が増加し、発がん促進の関与が示唆される転写因子が含まれていた。同定した発がん初期シグナルの候補遺伝子のいずれも、報告されたcancer driver genesと重ならなかった。さらにパスウェイ解析IPAにより、候補遺伝子群の一部がネットワークを構成し、直接あるいは間接的にcancer driver genes の発現制御に関与することが示唆された。本研究の成果は2019年4月末に OXFORDUNIVERSITY PRESS のジャーナル、Carcinogenesisに受理された。

Research Products

• [Journal Article] ROS control in human iPS cells reveals early events in spontaneous carcinogenesis (2019)
  • Author(s): Sugako Oka, Michio Hayashi, Kenichi Taguchi, Masumi Hidaka, Teruhisa Tsuzuki, Mutsuo Sekiguchi
  • Journal Title: Carcinogenesis Volume: なし Pages: 1-8
  • DOI: 10.1093/carcin/bgz081
  • Peer Reviewed
• [Presentation] ミトコンドリア複合体II不全によるヒトiPS細胞由来発がんモデルの構築 (2018)
  • Author(s): 岡素雅子、林道夫、續輝久、関口睦夫
  • Organizer: 第18回日本ミトコンドリア学会年会
• [Presentation] ミトコンドリア呼吸鎖複合体不全によるヒトiPS細胞由来がん細胞モデル (2018)
  • Author(s): 岡素雅子、林道夫、田口健一、續輝久、 関口睦夫
  • Organizer: 第41回日本分子生物学会 ワークショップ企画［1PW2-14 ヒトiPS細胞を用いた発がん初期過程の解析］
  • Invited
• [Presentation] Establishment of cancer cell models derived from human iPS cells based on mitochondrial complex II deficiency (2018)
  • Author(s): Sugako Oka, Michio Hayashi, Teruhisa Tsuzuki, Mutsuo Sekiguchi
  • Organizer: 北京シンポジウム
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Establishment of cancer cell models derived from human iPS cells based on mitochondrial complex II deficiency (2018)
  • Author(s): Sugako Oka, Michio Hayashi, Teruhisa Tsuzuki, Mutsuo Sekiguchi
  • Organizer: 第77回日本癌学会学術総会
• [Presentation] ミトコンドリア複合体II不全によるヒトiPS細胞由来発がんモデルの構築 (2018)
  • Author(s): 岡素雅子、林道夫、関口睦夫
  • Organizer: JEMS公開シンポジウム(日本環境変異学会主催)、「＜若手企画＞遺伝毒性研究の最前線と挑戦」
  • Invited