網羅的エピジェネティクス解析による脳腫瘍幹細胞特異的な遺伝子発現調節機構の解明

• Project/Area Number: 20659225
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Cerebral neurosurgery
• Research Institution: Keio University
• Principal Investigator: 戸田 正博 Keio University, 医学部, 講師 (20217508)
• Project Period (FY): 2008 – 2009
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2009)
• Budget Amount: ¥3,200,000 (Direct Cost: ¥3,200,000); Fiscal Year 2009: ¥1,600,000 (Direct Cost: ¥1,600,000); Fiscal Year 2008: ¥1,600,000 (Direct Cost: ¥1,600,000)
• Keywords: 癌幹細胞 / グリオーマ / 神経幹細胞 / メチル化 / エピジェネティクス

Research Abstract

幹細胞研究の進展に伴って、脳腫瘍幹細胞(brain cancer stem cell ; BCSC)の存在が証明され、抗癌剤や放射線治療に抵抗性の細胞であるため、重要な治療標的として解析が急速に進められている。しかし、現在まで確立されたBCSC分離・精製法がないため、BCSCの分子制御機構の詳細は不明であり、またBCSC特異分子の発見には至っていない。そこで、第一に様々なグリオーマ組織からBCSCを分離してその性状解析を行った。その結果、グリオーマ腫瘍検体から、長期培養可能なBCSC細胞株を3種類樹立することに成功し、in vitroでのスフェア形成能、自己増殖能、および多分化能を有すること、さらに免疫不全マウス脳内に細胞移植後の腫瘍形成能を検証した。つぎに、メチル化感受性制限酵素を用いたRLGS(Restriction Landmark Genomic Scanning)解析により同定されたHOXD9遺伝子が、グリオーマにおいてプロモーター領域が高頻度にメチル化されていることを検証した。また発現解析の結果、HOXD9遺伝子は正常脳組織や正常神経幹細胞おいてほとんど発現が見られず、一方BCSCにおいて高発現していた。さらに、HOXD9遺伝子の機能解析を行った結果、HOXD9はBCSCの増殖に関与し、siRNAを用いて遺伝子発現をノックダウンすることによりBCSCを細胞死へ誘導することが明らかになった。現在、HOXD9遺伝子の発現選択性(正常脳組織で発現せずBCSCで高発現していること)を利用して、HOXD9遺伝子プロモーターを組み込んだ蛍光遺伝子発現ベクターユニットを作成中であり、今後は、このベクターを利用した新たなBCSCの精製法の開発、新規BCSC抗原の同定を進める予定であり、BCSCを標的とした治療法の開発を目指す。

Research Products

• [Journal Article] Identification of HLA-A2- and A24-restricted T-cell epitopes derived from SOX6 expressed in glioma stem cells for immunotherapy (2010)
  • Author(s): Ueda R, Tsukada O K, Fusaki N, Soeda A, Kawase T, Kawakami Y, Toda M
  • Journal Title: Int J Cancer 126(4) Pages: 919-929
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Isolation of cancer stem-like cells from a side population of a human glioblastoma cell line, SK-MG-1 (2010)
  • Author(s): Fukaya R, Ohta, S, Yamaguchi M, Fujii H, Kawakami Y, Kawase T, Toda M
  • Journal Title: Cancer Let (in press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A simple behavioral analysis of locomotor function after brain injury in mice (2010)
  • Author(s): Tabuse M, Yaguchi M, Ohta S, Kawase T, Toda M
  • Journal Title: J Clin Neurosci (in press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Targeted inhibition of the p38 MAP kinase of IL-10-secreting CD25- T regulatory cells in cancer immunotherapy (2010)
  • Author(s): Tukada-O K, Toda M, Udono H, Kawakami Y, Takahashi K
  • Journal Title: Eur J Immunol (in press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Adjuvant effects of formalin-inactivated HSV through activation of dendritic cells and inactivation of myeloid-derived suppressor cells in cancer immunotherapy (2010)
  • Author(s): Tukada-O K, Ohta S, Kawakami Y, Toda M
  • Journal Title: Int J Cancer (in press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] (2010)
  • Author(s): 戸田正博
  • Journal Title: Annual Review 神経2010(中外医学社)
• [Journal Article] Glioma Antigen (2009)
  • Author(s): 戸田正博
  • Journal Title: Glioma : Immunotherapeutic approaches, Landes Bioscience (e-pub)
• [Journal Article] Activation of dendritic-like cells and neural stem/progenitor cells in injured spinal cord by GM-CSF (2009)
  • Author(s): Hayashi K, Ohta S, Kawakami Y, Toda M
  • Journal Title: Neurosci Res 64(1) Pages: 96-103
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Transplantation of dendritic cells promotes functional recovery from spinal cord injury in common marmoset (2009)
  • Author(s): Yaguchi M, Tabuse M, Ohta S, Tsukada O-K, Takeuchi T, Yamane J, Katoh H, Nakamura M, Matsuzaki Y, Yamada M, Itoh T, Nomura T, Toyama Y, Okano H, Toda M
  • Journal Title: Neurosci Res 65(4) Pages: 384-392
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] グリオーマ幹細胞を標的とする治療法の開発 (2009)
  • Author(s): 戸田正博
  • Journal Title: Brain and Nerve 61(7) Pages: 799-803
• [Journal Article] 脳腫瘍の免疫療法 (2009)
  • Author(s): 戸田正博
  • Journal Title: 日本医事新報 4475 Pages: 156-163
• [Journal Article] Cancer vaccine and immunotherapy for brain tumors. (2009)
  • Author(s): Toda M, Kawakami Y
  • Journal Title: Curr Pharm Des (in press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Activation of dendritic-like cells and neural stem/progenitor cells in injured spinal cord by GM-CSF. (2009)
  • Author(s): Hayashi K, Ohta S, Kawakami Y, Toda M
  • Journal Title: J Neurosci Res (in press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 腫瘍抗原とマーカー (2009)
  • Author(s): 戸田正博
  • Journal Title: グリオーマーその最新知見-NS NOW NO. 5 Pages: 32-35
• [Journal Article] Analysis of dendritic cells from common marmosets for the treatment of CNS injury. (2008)
  • Author(s): Toda M
  • Journal Title: Inflammation and Regeneration 28(3) Pages: 174-180
  • NAID: 10022602578
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Induction of protective and therapeutic antitumor immunity by a DNA vaccine with a glioma antigen, S0X6. (2008)
  • Author(s): Ueda R, Kinoshita E, Ito R, Kawase T, Kawakami Y, Toda M
  • Journal Title: Int J Cancer 122(10) Pages: 2274-2279
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Fumctional recovery after spinal cord injury in mice through a ctivation of microglia and dendritic cells following IL-12 administration. (2008)
  • Author(s): Yaguchi M, Ohta S, Toyana Y, Kawakami Y, Toda M
  • Journal Title: J Neurosci Res 86 (9) Pages: 1972-1980
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Intraoperative navigation and fluorescence imagings in malignant glioma surgery. (2008)
  • Author(s): Toda M
  • Journal Title: Keio J Med 57(3) Pages: 155-161
  • NAID: 10021988794
  • Peer Reviewed
• [Presentation] トルコ鞍近傍病変に対する経鼻内視鏡下手術と鼻中隔粘膜弁による再建 (2010)
  • Author(s): 戸田正博, 冨田俊樹, 河瀬斌
  • Organizer: 第20回日本間脳下垂体腫瘍学会
  • Place of Presentation: 兵庫
  • Year and Date: 2010-02-20
• [Presentation] 脳腫瘍幹細胞遺伝子KLRC2の同定と発現解析 (2010)
  • Author(s): 石原恵理子, 高橋里史, 深谷雷太, 河瀬斌, 戸田正博
  • Organizer: 第5回脳腫瘍の基礎シンポジウム
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2010-01-30
• [Presentation] siRNAを用いたuPARAP knock down は Glioma 培養細胞の移動・浸潤能を抑制する (2010)
  • Author(s): 高橋里史, 河瀬斌, 戸田正博
  • Organizer: 第5回脳腫瘍の基礎シンポジウム
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2010-01-30
• [Presentation] トルコ鞍近傍病変に対する経鼻内視鏡手術の有用性 (2009)
  • Author(s): 戸田正博, 河瀬斌, 冨田俊樹
  • Organizer: 第16回日本神経内視鏡学会
  • Place of Presentation: 富山
  • Year and Date: 2009-12-04
• [Presentation] Glioma 治療標的としての細胞膜タンパクuPARAPの発現・機能解析 (2009)
  • Author(s): 高橋里史, 戸田正博, 河瀬斌
  • Organizer: 第27回日本脳腫瘍学会
  • Place of Presentation: 大阪
  • Year and Date: 2009-11-09
• [Presentation] 遺伝子解析に基づくグリオーマの個別化治療 (2009)
  • Author(s): 佐々木光, 廣瀬雄一, 戸田正博, 矢崎貴仁, 吉田一成, 河瀬斌
  • Organizer: 第27回日本脳腫瘍学会
  • Place of Presentation: 大阪
  • Year and Date: 2009-11-09
• [Presentation] 新規の脳腫瘍幹細胞抗原の同定と治療への応用 (2009)
  • Author(s): 戸田正博, 深谷雷太, 高橋里史, 田伏将尚, 河瀬斌
  • Organizer: 第27回日本脳腫瘍学会
  • Place of Presentation: 大阪
  • Year and Date: 2009-11-08
• [Presentation] MIFはp53を直接的に制御し、脳腫瘍幹細胞に対する分子標的療法のターゲットとなる (2009)
  • Author(s): 深谷雷太, 大多茂樹, 戸田正博, 河上裕, 松崎有未, 岡野栄之, 河瀬斌
  • Organizer: 第27回日本脳腫瘍学会
  • Place of Presentation: 大阪
  • Year and Date: 2009-11-08
• [Presentation] Subclinical Cushing 病を合併した先端巨大症に対し、ドーパミン作動薬および酢酸オクトレオチドによる内科的治療を行なった1例 (2009)
  • Author(s): 栗原勲, 柴田洋孝, 村木絢子, 奥窪理沙, 三石木綿子, 本杉裕一郎, 武田綾乃, 宮下和季, 戸田正博, 伊東裕
  • Organizer: 第5回アクロメガリーフォーラム
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2009-10-30
• [Presentation] 脳腫瘍幹細胞とMIFに対する分子標的療法 (2009)
  • Author(s): 深谷雷太, 大多茂樹, 戸田正博, 河上裕, 松崎有未, 岡野栄之, 河瀬斌
  • Organizer: 第68回日本脳神経外科学会総会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2009-10-16
• [Presentation] Glioma におけるuPARAP発現の検討と機能解析 (2009)
  • Author(s): 高橋里史, 戸田正博, 河瀬斌
  • Organizer: 第68回日本脳神経外科学会総会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2009-10-16
• [Presentation] 脳腫瘍幹細胞抗原の解析とグリオーマ治療への応用 (2009)
  • Author(s): 戸田正博, 深谷雷太, 高橋里史, 田伏将尚, 河瀬斌
  • Organizer: 第68回日本脳神経外科学会総会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2009-10-15
• [Presentation] グリオーマにおける化学/放射線療法による腫瘍縮小後の再摘出(second-look removal) (2009)
  • Author(s): 佐々木光, 廣瀬雄一, 戸田正博, 吉田一成, 河瀬斌
  • Organizer: 第68回日本脳神経外科学会総会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2009-10-15
• [Presentation] 脳腫瘍幹細胞に対する分子標的療法の開発 (2009)
  • Author(s): 深谷雷太, 大多茂樹」, 戸田正博, 河上裕, 松崎有未, 岡野栄之, 河瀬斌
  • Organizer: 第12回 Water Front Neurosurgical Conference
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2009-06-28
• [Presentation] 腫瘍幹細胞はここまで解析されている (2009)
  • Author(s): 戸田正博
  • Organizer: 第29回日本脳神経外科コングレス総会
  • Place of Presentation: 大阪
  • Year and Date: 2009-05-16
• [Presentation] 再発下垂体腫瘍の画像解析と治療法の検討 (2009)
  • Author(s): 戸田正博, 高橋里史, 河瀬 斌
  • Organizer: 第19回日本間脳下垂体腫瘍学会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2009-02-28
• [Presentation] Braia tumor stem cells and immunotherapy. (2009)
  • Author(s): Toda M
  • Organizer: SuZhou and Keio Friendship Joint Conference 2009
  • Place of Presentation: 中国・蘇州
  • Year and Date: 2009-02-21
• [Presentation] Glioma cancer stem cellをターゲットとした新規治療法の開発 (2008)
  • Author(s): 深谷雷太, 大多茂樹, 河上裕, 松崎有未, 岡野栄之, 戸田正博, 河瀬 斌
  • Organizer: 第26回日本脳腫瘍学会
  • Place of Presentation: 愛媛
  • Year and Date: 2008-11-30
• [Presentation] 脳腫瘍幹細胞の新たな分離法の開発 (2008)
  • Author(s): 戸田正博, 大多茂樹, 深谷雷太, 河瀬 斌
  • Organizer: 第26回日本脳腫瘍学会
  • Place of Presentation: 愛媛
  • Year and Date: 2008-11-30
• [Presentation] 頭蓋底腫瘍に対する経頭蓋手術と経鼻内視鏡手術併用の有用性 (2008)
  • Author(s): 戸田正博, 吉田一成, 冨田俊樹, 河瀬斌
  • Organizer: 第15回日本神経内視鏡学会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2008-11-21
• [Presentation] 脳腫瘍特異抗原の解析と脳腫瘍幹細胞に対する免疫療法への応用 (2008)
  • Author(s): 戸田正博
  • Organizer: 第67回日本癌学会学術総会
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 2008-10-30
• [Presentation] 下垂体腫瘍の再発予測因子および再発腫瘍に対する治療法の検討 (2008)
  • Author(s): 戸田正博, 高橋里史, 河瀬斌
  • Organizer: 社団法人日本脳神経外科学会第67回学術総会
  • Place of Presentation: 盛岡
  • Year and Date: 2008-10-01
• [Presentation] トルコ鞍下部巨大頭蓋蓋咽頭腫に対する経頭蓋および経鼻複合アプローチによる手術 (2008)
  • Author(s): 戸田正博
  • Organizer: 第20回日本頭蓋底外科学会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2008-07-07
• [Presentation] 悪性脳腫瘍に対する新しい治療戦略 (2008)
  • Author(s): 戸田正博
  • Organizer: 第12回Water Front Neurosurgical Conference
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2008-06-15
• [Presentation] 前頭蓋底腫瘍に対する経頭蓋・経鼻複合アプローチによる手術 (2008)
  • Author(s): 戸田正博
  • Organizer: 第23回TKNJ Conference
  • Place of Presentation: 宇都宮
  • Year and Date: 2008-05-31
• [Patent(Industrial Property Rights)] 癌ワクチン (2008)
  • Inventor(s): 戸田正博 植田良塚田晃三
  • Industrial Property Rights Holder: 慶應義塾大学
  • Filing Date: 2008-12-04
  • Overseas