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Elucidation of the stemness induction mechanism in sustained proliferation of cancer cells

Research Project

Project/Area Number 21K06942
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 49030:Experimental pathology-related
Research InstitutionUniversity of Tsukuba

Principal Investigator

Watanabe Yukihide  筑波大学, 医学医療系, 助教 (40618534)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 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 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywordsがん幹細胞 / 休眠期 / TGF-bシグナル / TMEPAI / イメージング / 休眠 / TGF-betaシグナル
Outline of Research at the Start

がんは自律的かつ過剰な増殖を示すヘテロな細胞集団であり、その中には、治療抵抗性の強いがん幹細胞が存在し、がんの発生、再発、転移に関わっている。がん幹細胞の増殖動態についてはほとんど解明されていないことから、本研究では、がん幹細胞マーカーの発現を、高輝度化学発光タンパク質Nano-lanternを用いて可視化し、増殖マーカーの発現と共に観察することで、増殖の遅いがん幹細胞の増殖動態解析を行う。また、がん幹細胞を単離し、遺伝子発現解析を行い、がん幹細胞の誘導・維持に重要な遺伝子およびシグナル機構を明らかにすることで、がん幹細胞を標的とした、再発・転移を抑える新たな作用機序の抗がん剤の開発を目指す。

Outline of Final Research Achievements

In cancer tissues, treatment-resistant cancer stem cells exist, playing a central role in the initiation, recurrence, and metastasis of cancer. In this study, we attempted to visualize the expression of stem cell marker genes and proliferation marker genes in living cells using the highly bright chemiluminescent protein Nano-Lantern to perform dynamic analysis and to identify molecules and signaling pathways that are crucial for the induction and maintenance of cancer stem cells by isolating cancer stem cells and conducting omics analysis. Furthermore, considering that the TGF-β signal is also known as an important signal for maintaining cancer stem cells, we focused on TMEPAI, its target gene of TGF-β, and analyzed how TMEPAI is involved in tumorigenesis and induces cancer stemness.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

がん組織中にも、がん幹細胞が存在し、それらは難治性であることから、休眠期がん幹細胞は再発や転移の原因となっている。増殖の亢進したがん組織中で、どのようにがん幹細胞が維持制御されているのか、そのメカニズムについては明らかでないため、動態やその制御メカニズムを明らかにすることは今後の治療戦略の上でも重要な意義がある。
TGF-βは、がん幹細胞の維持に関わることが報告されているが、実際にどのTGF-βシグナル標的遺伝子が重要であるか明らかではない。本研究によりTMEPAIががん幹細胞の誘導に関与することが示唆されたことは、がん幹細胞を標的とした新規抗がん剤の開発につながる可能性がある。

Report

(3 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2021 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Remarks (2 results)

  • [Int'l Joint Research] インドネシア大学(インドネシア)

    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Journal Article] PMEPA1/TMEPAI Is a Unique Tumorigenic Activator of AKT Promoting Proteasomal Degradation of PHLPP1 in Triple-Negative Breast Cancer Cells2021

    • Author(s)
      Md Anwarul Haque, Mohammed Abdelaziz, Meidi Utami Puteri, Thanh Thao Vo Nguyen, Kosei Kudo, Yukihide Watanabe, Mitsuyasu Kato
    • Journal Title

      Cancers

      Volume: 13 Issue: 19 Pages: 4934-4934

    • DOI

      10.3390/cancers13194934

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] TMEPAI functions via its PY and a Smad Interaction motif (SIM) for tumorigenic activities of breast cancer cells2021

    • Author(s)
      Puteri Meidi Utami, Wardhani Bantari W.K., Amalia Riezki, Yukihide Watanabe, Mitsuyasu Kato
    • Organizer
      The 1st International Conference on Pharmaceutical Sciences and Military Pharmacy
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] 実験病理学ホームページ

    • URL

      https://www.md.tsukuba.ac.jp/epatho/index.html

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Remarks] 筑波大学実験病理学研究室ホームページ

    • URL

      https://www.md.tsukuba.ac.jp/epatho/

    • Related Report
      2021 Research-status Report

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Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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