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Elucidation of the molecular mechanism required for the acquisition of growth advantage in CIN cancer cell

Research Project

Project/Area Number 20K16295
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 50010:Tumor biology-related
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

Iemura Kenji  東北大学, 加齢医学研究所, 助教 (50778058)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Keywords染色体不安定性 / 細胞増殖 / 細胞分裂 / 多様性 / 増殖優位性 / がん / クローン進化
Outline of Research at the Start

がん組織を構築するがん細胞は、多様な生育環境に適応するために、様々な形質や異なる遺伝情報をもつ細胞集団から増殖優位性をもつ細胞クローンが選択増殖する生存戦略(クローン進化)を有している。しかし、クローン進化の過程でどのような細胞が増殖優位性を獲得し、どのような分子経路のもとで選択増殖するのかは明らかにされていない。
そこで本研究では、増殖優位性獲得過程に必要な分子経路を特定し、染色体不安定性がん細胞の増殖優位性獲得に必要な分子基盤を明らかにする。

Outline of Final Research Achievements

The mechanisms underlying how environmentally adapted cells are selected from a genetically diverse cancer cell population caused by chromosomal instability are unknown. In this study, we analyzed the proliferation process, chromosome copy number and gene expression of cancer cells with different frequencies of chromosomal instability. It was found that chromosomal instability helps the generation of cells, which have activation of the KRAS pathway and clearance of unfolded protein. It has been suggested that these cells may play a role in supporting the growth advantage of CIN cancer cells.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

がんのクローン進化は最終的に構築された腫瘍組織を用いて変化の蓄積を類推することで立証されてきたが、分子レベルでその制御基盤を解析するためには、クローン進化過程を再現し検証することが必要である。本研究では、in vitro培養系を用いて、クローン進化に必要な増殖優位性獲得過程の経過を観察・解析し、染色体不安定性の増殖優位性に必要な分子経路の一端をみいだした。本研究により、増殖優位性クローン進化に対する本質的な意義を明示し、染色体不安定性がん細胞を標的とした新たながん治療方策を提示できる可能性があることから、学術的・ 社会的に高い意義を有していると予想される。

Report

(3 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2021 2020

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 4 results) Presentation (10 results)

  • [Journal Article] A mathematical model of kinetochore-microtubule attachment regulated by Aurora A activity gradient describes chromosome oscillation and correction of erroneous attachments2021

    • Author(s)
      Campos Medina Manuel Alejandro、Iemura Kenji、Kimura Akatsuki、Tanaka Kozo
    • Journal Title

      Biomedical Research

      Volume: 42 Issue: 5 Pages: 203-219

    • DOI

      10.2220/biomedres.42.203

    • NAID

      130008090723

    • ISSN
      0388-6107, 1880-313X
    • Year and Date
      2021-09-21
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Chromosome oscillation promotes Aurora A-dependent Hec1 phosphorylation and mitotic fidelity2021

    • Author(s)
      Kenji Iemura, Toyoaki Natsume, Kayoko Maehara, Masato T. Kanemaki, and Kozo Tanaka
    • Journal Title

      Journal of Cell Biology

      Volume: in press Issue: 7

    • DOI

      10.1083/jcb.202006116

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Chromosome alignment‐maintaining phosphoprotein CHAMP1 plays a role in cell survival through regulating Mcl‐1 expression2021

    • Author(s)
      Hino Maho、Iemura Kenji、Ikeda Masanori、Itoh Go、Tanaka Kozo
    • Journal Title

      Cancer Science

      Volume: 112 Issue: 9 Pages: 3711-3721

    • DOI

      10.1111/cas.15018

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Attenuated Chromosome Oscillation as a Cause of Chromosomal Instability in Cancer Cells2021

    • Author(s)
      Iemura Kenji、Yoshizaki Yujiro、Kuniyasu Kinue、Tanaka Kozo
    • Journal Title

      Cancers

      Volume: 13 Issue: 18 Pages: 4531-4531

    • DOI

      10.3390/cancers13184531

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 増殖選択圧下のがん細胞増殖における染色体不安定性の役割2021

    • Author(s)
      家村顕自、田中耕三
    • Organizer
      日本生化学会東北支部第87回例会・シンポジウム
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 染色体オシレーション運動による染色体安定性の維持機構2021

    • Author(s)
      家村顕自、田中耕三
    • Organizer
      第73回日本細胞生物学会大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Reduced mitotic chromosome dynamics causes chromosomal instability in cancer cells2021

    • Author(s)
      Kenji Iemura, Kozo Tanaka
    • Organizer
      第80回日本癌学会学術総会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] がん細胞の増殖優位性獲得過程における染色体不安定性の役割2021

    • Author(s)
      家村顕自、田中耕三
    • Organizer
      第94回日本生化学会大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] クロモキネシンは染色体腕部の早期分離を抑制する2021

    • Author(s)
      家村顕自、石川裕大、都築美香、國安絹枝、田中耕三
    • Organizer
      第39回染色体ワークショップ・第20回核ダイナミクス研究会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 染色体オシレーション運動による堅牢な染色体分配システムは細胞老化の進行とともに抑制される2021

    • Author(s)
      家村顕自、田中耕三
    • Organizer
      第44回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 分裂期染色体動態による染色体安定性の維持機構2020

    • Author(s)
      家村顕自、田中耕三
    • Organizer
      第1回癌学会若手の会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 増殖選択圧を受けたがん細胞の増殖優位性獲得過程における染色体不安定性の役割2020

    • Author(s)
      家村顕自、田中耕三
    • Organizer
      第72回日本細胞生物学会大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 分裂期中期のキネトコアにおける空間的制御は染色体分配の堅牢性に寄与する2020

    • Author(s)
      家村顕自、田中耕三
    • Organizer
      第93回日本生化学会大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] Metaphase chromosome dynamics ensures faithful chromosome segregation2020

    • Author(s)
      Kenji Iemura, Kozo Tanaka
    • Organizer
      第43回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2020 Research-status Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2023-01-30  

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