癌のワールブルグ効果に関連するスプライシング異常の意義と機序

• Project/Area Number: 22700893
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Tumor biology
• Research Institution: Miyagi Cancer Center Research Institute
• Principal Investigator: 田沼 延公 地方独立行政法人宮城県立病院機構宮城県立がんセンター(研究所), がん薬物療法研究部, 主任研究員 (40333645)
• Project Period (FY): 2010 – 2012
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2011)
• Budget Amount: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000); Fiscal Year 2011: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2010: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
• Keywords: スプライシング / 解糖系 / がん / ワールブルグ効果 / PKM / 代謝

Research Abstract

腫瘍細胞における嫌気的解糖系の構成的異常亢進(ワールブルグ効果)と関連する、解糖系酵素ピルビン酸キナーゼM(PKM)遺伝子スプライシング異常の意義と分子機構を明らかにすることを目的として、独自のシステム開発に取り組んだ;「1」“本来PKMのスプライシングが変換する場面(細胞の分化やがん化等)においても、一定のスプライシングアイソフォーム(M1またはM2)が発現され続ける”マウス(M1/M2-ノックイン(KI)マウス)の作製に取り組んだ。M1-KIマウスに関しては、相同組み換えES細胞樹立、キメラマウス作製、ヘテロM1-KIマウス作出までを完了し、さらにホモKIマウスの作製やBL6バックグラウンドへの戻し交配に取り掛かった。M2-KIに関しては、ターゲティングベクター(TV)作製が完了し、ES細胞への導入を行い、現在、相同組み換え体のスクリーニングを行っている。
「2」レポーター遺伝子由来の蛍光タンパク(EGFP・DsRed)発現によってPKMスプライシングパターンをモニターできるマウスの作製に取り組んだ。トランスジェニックマウス作製においては、BAC-Tgembed法を採用することとし、レポーター遺伝子の基本カセットのBACクローンへの埋め込みが完了した。
これら取組みにより、スプライシング異常・ワールブルグ効果を標的とした新規がん治療・診断・予防開発に向け、次年度以降の研究展開に重要な独自システムの開発が大きく前進した。

Research Products

• [Journal Article] 総説:PKMスイッチと発がん (2012)
  • Author(s): 田沼延公
  • Journal Title: 実験医学増刊「がんと代謝」 Volume: (印刷中)(未定)
• [Journal Article] DUSP13B/TMDP inhibits stress-activated MAPKs and suppresses AP-1-dependent gene expression (2011)
  • Author(s): Chiaki Katagiri
  • Journal Title: Mol.Cell.Biochem Volume: 352 Pages: 155-162
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] DUSP13B/TMDP inhibits stress-activated MAPKs and suppresses AP-1-dependent gene expression (2011)
  • Author(s): Chiaki Katagiri
  • Journal Title: Molecular and Cellular Biochemistry
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] MKP-7, a JNK phosphatase, blocks ERK-dependent gene activation by anchoring phosphorylated ERK in the cytoplasm. (2010)
  • Author(s): Kouhei Masuda
  • Journal Title: Biochem.Biophys.Res.Commun. Volume: 393 Pages: 201-206
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] CDC25A mRNA levels significantly correlate with Ki-67 expression in human glioma samples. (2010)
  • Author(s): Yoji Yamashita
  • Journal Title: Journal of Neuro-Oncology Volume: 100 Pages: 43-49
  • Peer Reviewed
• [Presentation] リン酸化によるスプライシング装置タンパクSap155/Sf3b1制御機構 (2012)
  • Author(s): 田沼延公
  • Organizer: 日本プロテインホスファターゼ研究会学術集会
  • Place of Presentation: 大阪
  • Year and Date: 2012-01-19
• [Presentation] Embryonic Lethality Caused in Mice Lacking the phosphatase domain of the PP6c gene (2011)
  • Author(s): Ayako Kishimoto
  • Organizer: 第34回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2011-12-16
• [Presentation] ピルビン酸キナーゼPKM2とダイオキシン受容体AhRの相互作用の機能解明 (2011)
  • Author(s): 松田俊
  • Organizer: 日本環境変異原学会第40回大会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2011-11-15
• [Presentation] グリオーマにおけるピルビン酸キナーゼM(PKM)スプライシングのスイッチ機構 (2011)
  • Author(s): 山下洋二
  • Organizer: 日本脳神経外科学会第70回学術総会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2011-10-13
• [Presentation] Development of mouse brain tumor models derived from neural stem cells (2011)
  • Author(s): 大西伸幸
  • Organizer: 第70回日本癌学会学術総会
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 2011-10-05
• [Presentation] Switch of pyruvate kinase M (PKM) isoforms in human breast cancers (2011)
  • Author(s): 野村美有樹
  • Organizer: 第70回日本癌学会学術総会
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 2011-10-04
• [Presentation] Phospho-Regulation of Spliceosomal Protein, Sap155/Sf3b1 (2011)
  • Author(s): 田沼延公
  • Organizer: 9^<th> International Conference on Protein Phosphatrase
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2011-02-01
• [Presentation] Drift of pyruvate kinase M (PKM) alternative splicing associating with Warburg effect in human cancers. (2010)
  • Author(s): 田沼延公
  • Organizer: BMB2010 第33回日本分子生物学会年会 第83回日本生化学学会大会 合同大会
  • Place of Presentation: 神戸
  • Year and Date: 2010-12-08