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Application of a gene expression visualization system to analyze cancer stem cell generation

Research Project

Project/Area Number 20K08101
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 52040:Radiological sciences-related
Research InstitutionUniversity of Toyama

Principal Investigator

Ogawa Ryohei  富山大学, 学術研究部医学系, 准教授 (60334736)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 鍵谷 豪  北里大学, 医療衛生学部, 教授 (30524243)
趙 慶利  富山大学, 学術研究部医学系, 助教 (90313593)
渡部 明彦  富山大学, 学術研究部医学系, 講師 (20377253)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Keywords上皮間葉転換 / 蛍光タンパク / CRISPR-Cas9 / がん幹細胞 / がん細胞 / 遺伝子発現可視化 / 2A配列 / ゲノム編集
Outline of Research at the Start

がん細胞での上皮間葉転換(EMT)はがん悪性化のプロセスであるが、がん治療の刺激でも誘導されうる。EMTは、治療抵抗性でがんの再発原因となりうるがん幹細胞(CSC)の形成に関与しているが、その形成メカニズムはよくわかっていない。がん細胞へのゲノム編集によりEMTやCSCの関連遺伝子の下流にそれぞれ異なる発現検出の容易なレポーター遺伝子を導入することで、EMT後にCSCになる細胞とならない細胞を分画することが可能となる。分画したそれぞれの細胞の遺伝子発現の比較などを基にCSC形成のメカニズムの解析を行い、それをもとに最終的にはCSC形成を抑制しながら実施する新たながん治療の可能性を探る。

Outline of Final Research Achievements

We aimed to construct a vector that introduces DsRed, expressed downstream of the E-cadherin (Ecad) gene in human cancer cell lines via a viral 2A sequence. Despite the difficulties, we successfully generated recombinant cells by creating an improved vector with an extended homologous recombination region. Using a vector that introduces EGFP, expressed downstream of the Oct4 gene via a 2A sequence, we then created double recombinant cells, LNCaP/Ecad-DsR3/Oct4-EGFP. Tests on these cells revealed that the suppression levels of Ecad and DsRed expression did not completely match, and there was no observed suppression of EGFP expression. We plan to continue our investigations in the future.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究の完結により、EMTからCSC形成についての分子経路の解析が可能になる。また、それにより新規がん治療の開発に結びつく可能性がある。さらに、本研究で実施している遺伝子発現の可視化については、さまざまな遺伝子に応用することが可能であり、多くの細胞応答で見られる現象を分子レベルで簡便に解析するためのツールとなる。

Report

(5 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (2 results)

All 2022

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

  • [Journal Article] 放射線により誘発する腫瘍ない細胞死の可視化2022

    • Author(s)
      鍵谷豪、小川良平、畑下昌範
    • Journal Title

      Medical Science Digest

      Volume: 48 Pages: 49-52

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 高線量X線照射による腫瘍内アポトーシスの誘発メカニズム2022

    • Author(s)
      青柳美希、小川良平、畑下昌範、兵藤文紀、鍵谷豪
    • Organizer
      日本放射線腫瘍学会第59回生物部会
    • Related Report
      2022 Research-status Report

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2025-01-30  

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