Elucidation of the relationship between infiltration ability and ACTC1 and its molecular mechanism in malignant meningioma

Research Project

Project/Area Number	21K09190
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 56010:Neurosurgery-related
Research Institution	Osaka Medical and Pharmaceutical University
Principal Investigator	矢木亮吉大阪医科薬科大学, 医学部, 講師 (00632283)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	鰐渕昌彦大阪医科薬科大学, 医学部, 教授 (30343388) 野々口直助大阪医科薬科大学, 医学部, 講師 (70388263)
Project Period (FY)	2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help	¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000) Fiscal Year 2023: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000) Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000) Fiscal Year 2021: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Keywords	悪性髄膜腫 / ACTC1遺伝子 / 低酸素暴露 / 浸潤能 / ACTC1 / ACTC-1
Outline of Research at the Start	悪性髄膜腫は放射線治療に対する感受性が低く、奏効が期待できる薬物療法が存在しない悪性腫瘍である。さらに、悪性髄膜腫は良性髄膜腫と比較し、摘出術後の再発率が有意に高く、強い浸潤能を示すが、その浸潤機構の詳細は未だ不明である。Actin Alpha Cardiac Muscle1（ACTC1）は、悪性神経膠腫の細胞浸潤能に関与することを報告した分子であり、胎生幹細胞や間葉系幹細胞において高発現が見られる遺伝子である。本研究は間葉系腫瘍である悪性髄膜腫の浸潤能にACTC1が与える影響を明らかにし、ACTC1と共発現変動する遺伝子を解析することで悪性髄膜腫の細胞浸潤におけるメカニズムを明らかにする。
Outline of Annual Research Achievements	悪性グリオーマにおいてACTC1が細胞浸潤に関与していることは明らかにされており、悪性髄膜腫においても同様に、ACTC1が細胞浸潤や遊走に関与している可能性を、臨床サンプルによって証明している。悪性髄膜腫における浸潤能を制御する分子機構を解明するため、①細胞浸潤メカニズムの中でACTC1の果たす役割、②その上流に位置するkey regulatorの同定、を目的として本研究を進めている。令和3年にはACTC1遺伝子の発現を亢進および抑制させた悪性髄膜腫細胞株の作成をin votroで行い、2種類の細胞株（IOMM-LEEとHKBMM）を用いて、増幅および消退させた細胞株をそれぞれで樹立した。Gap closure assayならびにBoyden chamber assayを用いて遊走能と浸潤能について検討し、令和4年度での解析にて、低酸素暴露下での遊走能および浸潤能が時間経過とともに亢進することを確認した。さらに、その分子ネットワークの解析として、次世代シーケンサー（HiSeq2500, Illumina）を用いて、各細胞株からmRNAならびにmiRNA/lncRNAの発現定量を行い、現在解析中である。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 3: Progress in research has been slightly delayed. Reason 令和3年度に行った、Gap closure assayとBoyden chamber assayを用いた遊走能・浸潤能の解析は順調であった。低酸素刺激によって有意変動する遺伝子の中でACTC1の発現を上流で制御する遺伝子群（miRNA/lncRNAを含む）と、それに関与する転写因子を抽出した分子ネットワークモデルを作成した。ここから低酸素刺激による遊走・浸潤能亢進に関与している遺伝子の絞り込みを行い、validation study（RT-PCRやsiRNA実験）の標的遺伝子とするところまで決定している。
Strategy for Future Research Activity	今後は浸潤のkey regulatorであることが予想される候補分子を対象にsiRNAや阻害剤を用いて阻害実験を行い、遺伝子阻害による同遺伝子ネットワークに含まれる遺伝子発現がどのように変動するかをRT-PCRで定量測定する。表現系として細胞の浸潤能がどう変化するかを照らし合わすことによりhMMの細胞浸潤メカニズムを解明する。