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Elucidation of the regulatory mechanism of ovarian cancer progression and endometriosis carcinogenesis by deubiquitinating enzymes using a forward genetics approach.

Research Project

Project/Area Number 19H03799
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 56040:Obstetrics and gynecology-related
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

Kimura Tadashi  大阪大学, 医学系研究科, 教授 (90240845)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 小玉 美智子  大阪大学, 医学系研究科, 助教 (70791391)
澤田 健二郎  大阪大学, 医学系研究科, 講師 (00452392)
上田 豊  大阪大学, 医学系研究科, 講師 (10346215)
遠藤 誠之  大阪大学, 医学系研究科, 教授 (30644794)
瀧内 剛  大阪大学, 医学部附属病院, 特任准教授(常勤) (40733358)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000)
Fiscal Year 2021: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2020: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
Fiscal Year 2019: ¥7,670,000 (Direct Cost: ¥5,900,000、Indirect Cost: ¥1,770,000)
Keywords順遺伝学手法 / ユビキチン・プロテアソームシステム / 上皮性卵巣癌 / 子宮内膜症癌化 / 子宮内膜症悪性化
Outline of Research at the Start

大規模遺伝子変異データセットにおけるゲノム異常には現れない、エピジェネティックに制御される遺伝子現象による細胞機能の変化も含めてスクリーニングが可能なForward genetic screeningの手法によって、以下の2つのプロジェクトを進める。
1.過去に我々が卵巣癌の治療標的を同定する目的で行った独自の治療標的候補リストから、より臨床的意義の高い治療標的であると絞り込んだ脱ユビキチン化酵素であるUSP32と上皮性卵巣癌の関連性を解明し、その機序を検討する。
2.癌、炎症疾患に強く関連するとされるユビキチンプロテアソームシステムと、子宮内膜症との関連性を解明する為、正常子宮内膜オルガノイドを用いて新規スクリーニングを行う。

Outline of Final Research Achievements

Involvement of deubiquitinating enzymes in the progression of ovarian cancer was investigated by using human ovarian cancer cell lines suppressing or overexpressing USP32. It was shown that USP32 functions as an oncogene and is strongly involved in cell proliferation, and epithelial mesenchymal transition, especially in sphere formation capacity. Among candidates substrates identified by immunoprecipitation mass spectrometry experiment, we focused on FDFT1, a squalene synthase in the mevalonic acid pathway, which is important for cholesterol biosynthesis. USP32 and FDFT1 expression is high in ovarian cancer spheres, and sphere formation capacity is significantly suppressed by USP32 or FDFT1 suppression, FDFT1 inhibitors, and mevalonic acid pathway suppression, and restored by squalene. Sphere formation capacity is essential for the process of ovarian cancer peritoneal dissemination, suggesting that USP32 and FDFT1 are novel therapeutic targets.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

昨今、様々な癌腫に対して網羅的遺伝子変異カタログが作成されている。しかし、大規模データセットによっても同定される遺伝子異常は多数であり低頻度の遺伝子異常について意味づけを行うことは不可能である。一方、順行性遺伝学手法を用いて網羅的に同定した卵巣癌増悪に関与した遺伝子候補は、直接的に新規治療標的となりうる可能性を有している。このリストから検証を進め、今回我々が見出したUSP32或いはその基質蛋白であるFDFT1の抑制、メバロン酸・コレステロール合成経路抑制が、卵巣癌の新たな治療標的となりうることを示したことは、予後不良な卵巣癌において非常に有意義な結果である。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Annual Research Report
  • 2019 Annual Research Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2021 2020 2019

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (4 results)

  • [Journal Article] Ubiquitin specific peptidase 32 acts as an oncogene in epithelial ovarian cancer by deubiquitylating farnesyl-diphosphate farnesyltransferase 12021

    • Author(s)
      Nakae Aya、Kodama Michiko、Okamoto Toru、Tokunaga Makoto、Shimura Hiroko、Hashimoto Kae、Sawada Kenjiro、Kodama Takahiro、Copeland Neal G.、Jenkins Nancy A.、Kimura Tadashi
    • Journal Title

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      Volume: 552 Pages: 120-127

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2021.03.049

    • Related Report
      2021 Annual Research Report 2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Functional analysis of USP32, detected from in vivo shRNA library screen, as a therapeutic target of epithelial ovarian cancer2020

    • Author(s)
      Aya Nakae, Michiko Kodama, Hiroko Shimura, Kae Hashimoto, Kenjiro Sawada, Tadashi Kimura
    • Organizer
      第72回日本産科婦人科学術講演会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] Combination of in vivo shRNA library screening and cancer microarray database identifies USP32 as a new drug target of ovarian cancer2019

    • Author(s)
      Nakae, A. Kodama, M. Nakatsuka, E. Kawano, M. Matsumoto, Y. Hashimoto, K. Mabuchi, S. Sawada, K. Kimura, T.
    • Organizer
      第71回日本産科婦人科学会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Sleeping beauty transposon mutagenesis screen identified cancer genes driving sarcomagenesis and metastases of uterine leiomyosarcoma2019

    • Author(s)
      小玉美智子. 中江 彩. 吉原弘祐. 橋本香映. 澤田健二郎. 木村 正.
    • Organizer
      第61回日本婦人科腫瘍学会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] In vivo pooled shRNA library screening identifies USP32 as a new drug target of epithelial ovarian cancer2019

    • Author(s)
      Nakae, A. Kimura, T. Sawada, K. Kodama, M. Hashimoto, K. Nakatsuka, E.
    • Organizer
      第78回日本癌学会学術総会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

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