がん幹細胞発生でのAktシグナル経路によるエピゲノム制御と代謝制御の解明
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20K07577
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 50010:Tumor biology-related
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| Research Institution | Kitasato University |
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Principal Investigator |
関田 洋一 北里大学, 理学部, 准教授 (20431950)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松本 俊英 北里大学, 医学部, 講師 (10623184)
木村 透 北里大学, 理学部, 教授 (50280962)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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| Keywords | グリオブラストーマ / がん幹細胞 / state transition / 脱分化 / エピジェネティクス / AKTシグナル / エピゲノム / 代謝産物 |
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| Outline of Research at the Start |
AKTシグナルは細胞の増殖や生存を促進したり、代謝経路を活性化したりするなど、細胞の生存に重要なシグナル経路である。そのためがん組織で異常に活性化していることが多い。私たちは、このAKTシグナルが細胞の初期化を促進することを発見し、その分子機構を解明してきた。本研究では、この知見をがん幹細胞の発生機構の解明へとつなげる。がん幹細胞は、自己増殖と再分化することで、様々な細胞種が混在したヘテロな細胞集団のがん組織を作り出し、薬剤耐性といった悪性化の元凶となるものである。本基礎研究により、がん幹細胞の発生機序を理解し、新規治療法開発の指針となることが期待される。
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| Outline of Annual Research Achievements |
神経膠芽腫は、がん幹細胞状態と非がん幹細胞状態を双方向に遷移する、state transitionを起こすことが報告されている。幹細胞状態の表面マーカーとして、CD133が広く使用されており、本研究で使用している神経膠芽腫由来培養細胞のCD133陽性率は、株によって違いはあるものの、0~80%であることを確認している。一方、CD133陽性細胞と陰性細胞での遺伝子発現の違いを調べたところ、神経幹細胞から分化してくる細胞種の分化マーカーの発現に顕著な違いは見られなかった。一方、通常は無血清培地で浮遊培養している神経膠芽腫細胞を、血清培地にて接着培養した場合には、さまざまな分化マーカーの発現が大きく変動することを見出した。つまり、接着培養下では、がん幹細胞性が低下し、悪性度も低下していることが示唆された。このことから、我々は、無血清培地での浮遊培養条件で存在する神経膠芽腫幹細胞は、CD133を発現している状態と発現していない状態を行き来している（CD133陰性であっても、この培養条件では幹細胞性を維持している）、つまり神経膠芽腫幹細胞ではCD133が点滅するように発現したりしなかったりしているものと予想している。また、本研究では、CD133の発現を可視化することを目的として、CD133をコードするPROM1遺伝子の発現制御領域（プロモーターとエンハンサー）の下流で蛍光タンパク質遺伝子（GFPまたはDsRed）を発現するレンチウィルスベクターを構築し、これを浮遊培養下の神経膠芽腫細胞に遺伝子導入する系を検討した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
浮遊培養細胞へのレンチウィルスによる遺伝子導入法の検討が難航したため。また、担当していた大学院生が研究室を辞めてしまったことも大きな原因となった。
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| Strategy for Future Research Activity |
State transitionの可視化のため、PROM1遺伝子の制御領域下でGFPを発現する細胞を作製し、CD133とGFPの発現が同調する細胞を単離する。また、GFPの発現を指標としてstate transitionに影響を与える化合物のスクリーニング系の構築を目指す。
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Report
(3 results)
Research Products
(26 results)
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[Journal Article] AKT signaling is associated with epigenetic reprogramming via the upregulation of TET and its cofactor, alpha-ketoglutarate during iPSC generation2021
Author(s)
Sekita Y, Sugiura Y, Matsumoto A, Kawasaki Y, Akasaka K, Konno R, Shimizu M, Ito T, Sugiyama E, Yamazaki T, Kanai E, Nakamura T, Suematsu M, Ishino F, Kodera Y, Kohda T, Kimura T.
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Journal Title
Stem Cell Res Ther.
Volume: -
Issue: 1
Pages: 510-510
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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