| Project/Area Number |
22K07023
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 49030:Experimental pathology-related
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
伊藤 圭祐 神戸大学, 医学研究科, 助教 (10575468)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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| Keywords | シュワン前駆細胞 / 神経芽腫 / Phox2b / シングルセルRNAシーケンス / 交感神経系 / RNAシーケンス |
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| Outline of Research at the Start |
シュワン前駆細胞（Schwann cell precursor: SCP）は、全身の神経軸索を取り巻くシュワン細胞に分化するだけでなく、色素細胞や結合組織、神経細胞など様々な細胞種に分化し、さらに小児悪性腫瘍・神経芽腫の形成にも寄与する。しかしこれら現象を支える分子基盤は不明である。我々は前肢内のSCPが神経様の細胞に分化する事を発見し、これらがある遺伝子の半減や神経芽腫関連変異により異常産生される事を発見した。このため、神経様細胞の異常産生と神経芽腫発症は、分子機構を共有すると考えた。本研究は前肢内神経様細胞の異常産生を誘導する分子機構を解明し、神経芽腫治療法の構築に応用する事を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
シュワン前駆細胞（Schwann cell precursor: SCP）は、全身の神経軸索を取り巻いてミエリン形成に寄与するシュワン細胞に分化する。しかし近年、SCPは色素細胞や結合組織、神経細胞など様々な細胞種に分化する事が発見されてきた。また従来、副腎交感神経系細胞に分化する神経堤細胞に由来すると考えられていた小児悪性腫瘍・神経芽腫は、SCPにも由来する証拠が複数報告されている。しかしSCPからの分化転換、や腫瘍化に関連する遺伝子群の実態やそのメカニズムについては明らかになっていない。我々は以前、前肢内のSCPが神経細胞に分化する事を発見し、遺伝子Xの半減や神経芽腫ドライバー変異によりこの神経細胞が異常産生される事を発見した。このため神経細胞の異常産生と神経芽腫発症は、分子機構を共有するのではないかと考えた。
昨年度、我々は遺伝子Xのヘテロマウス前肢からSCPを単離し、これを用いてシングルセルRNAシーケンスを行うことに成功した。その結果、神経細胞のクラスターが野生型に比べてヘテロマウスでは増大しており、SCPから分岐していることを発見した。そこで今年度は、野生型マウスとヘテロマウスの神経細胞クラスターにおいて発現変動を示す遺伝子を同定し、ゲノム編集によるノックアウトマウスの作成を行うことで、遺伝子Xの下流制御遺伝子の同定を試みた。その結果、4遺伝子について、遺伝子Xの下流でSCP由来神経新生を制御している可能性が示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本計画では神経芽腫ドライバー変異（Th-MycN）を掛け合わせた、遺伝子Xのヘテロマウスを用いてシングルセルRNAシーケンスを行う事を主目標としているが、4重変異体を作成する必要があるため（X; Th-MycN; PlpCreERT; Rosa-tdTomato）、掛け合わせに時間がかかっており、解析に十分な数のマウスを確保できていない。
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| Strategy for Future Research Activity |
本計画の立案当初は、Th-MycNを持ったXヘテロマウスを作成し、シングルセルRNAシーケンスを行う予定であったが、掛け合わせに時間がかかっており、期間内にこの解析を終えられない可能性が出てきた。
一方で、我々は遺伝子XヘテロマウスのシングルセルRNAシーケンスにより、神経細胞クラスターにおいて、細胞分裂と関連した遺伝子の高発現を示すサブクラスターを発見し、これは野生型マウスに比べて増加していた。そのためこのサブクラスターに高発現する遺伝子群に着目し、Th-MycN変異マウスでこれら遺伝子群をノックアウトする実験を行うことにより、本計画の主目標である神経芽腫発症とSCP由来異所性神経新生の共通分子基盤を同定できるのではないかと考えている。そこで一旦、Th-MycNを持ったXヘテロマウスのシングルセルRNAシーケンスは中断し（ただし将来の研究のため、マウスの掛け合わせは継続する）、これらノックアウトマウスにおいて、SCP由来神経新生や神経芽腫発症への影響を探索する。
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