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Elucidation of the molecular mechanism of the malignant transformation by epigenetic alteration

Research Project

Project/Area Number 23K24168
Project/Area Number (Other) 22H02907 (2022-2023)
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeMulti-year Fund (2024)
Single-year Grants (2022-2023)
Section一般
Review Section Basic Section 50010:Tumor biology-related
Research InstitutionJapanese Foundation for Cancer Research

Principal Investigator

高橋 暁子  公益財団法人がん研究会, がん研究所 細胞老化研究部, 部長 (60380052)

Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥17,290,000 (Direct Cost: ¥13,300,000、Indirect Cost: ¥3,990,000)
Fiscal Year 2024: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
Fiscal Year 2023: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
KeywordsCAFs / がん / エピゲノム / SASP / 細胞老化 / がん微小環境 / 炎症性遺伝子群
Outline of Research at the Start

生体に加わるストレスによってがん微小環境中の間質細胞に細胞老化が誘導されると、がん細胞の増殖・転移を促すSASP(Senescence-associated secretory phenotype)因子を分泌し、CAFs(Cancer associated fibroblasts)としてがんの悪性化と予後不良に関わることが明らかになっている。さらに一部のがん細胞においてもCAFsと共通した染色体構造の異常が観察され、炎症性遺伝子群の発現により悪性形質の獲得に寄与していることが示唆されている。そこで本研究では、染色体構造の異常とがんの悪性化メカニズムの関連を解明することを目的としている。

Outline of Annual Research Achievements

本年度は、昨年までに明らかにしていた老化間質細胞と一部の乳がん細胞に共通してみられる特徴的な染色体構造変化を指標に、がんの悪性化に関わる炎症性SASP(Senescence-associated secretory phenotype)遺伝子群の発現との関りの解析を行った。その結果、老化間質細胞と乳がん細胞に共通してゲノムのペリセントロメア領域のヘテロクロマチンレベルが低下しその領域が活性化していること、またゲノム上の炎症性遺伝子を制御する転写因子が結合する配列が開いたペリセントロメア領域と相互作用していることを見出した。乳がん患者検体のsingle cell ATACシークエンス解析とDNA-FISH解析の結果から、トリプルネガティブ型の乳がん細胞ではペリセントロメア領域が開く傾向にあり、ルミナル型の乳がん細胞ではその領域の開き度合いが年齢と正の相関があることが観察された。さらに、乳がん微小環境に存在するCAFsにおいては、ペリセントロメア領域の活性化と炎症性遺伝子群の活性化に正の相関があることが明らかとなった。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

本年度は、研究成果を論文として発表することができたので、当初の計画以上に進展している。

Strategy for Future Research Activity

これまでの研究の成果から、一部の乳がん細胞と間質の老化細胞ではエピゲノムの異常が検出されることが明らかとなり、患者の年齢との相関が観察された。しかし、乳がんの発症や悪性化の過程でエピゲノム異常がおこる分子メカニズムの詳細は明らかにされていない。そこで、乳がん患者においてエピゲノム異常がおこる分子機構を明らかにするために、さまざまな細胞におけるストレス応答とエピゲノム異常の関連性と炎症性遺伝子群の発現などをメカニズムの解析を行うことを計画している。そして、エピゲノム異常を標的とすることで乳がんの再発や抗がん剤への耐性獲得を制御できる治療法開発の可能性を検討する。

Report

(2 results)
  • 2023 Annual Research Report
  • 2022 Annual Research Report
  • Research Products

    (24 results)

All 2024 2023 2022

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (19 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results,  Invited: 17 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] Chromatin conformational changes at human satellite II contribute to the senescence phenotype in the tumor microenvironment2023

    • Author(s)
      Miyata Kenichi、Zhou Xiangyu、Nishio Mika、Hanyu Aki、Chiba Masatomo、Kawasaki Hiroko、Osako Tomo、Takeuchi Kengo、Ohno Shinji、Ueno Takayuki、Maruyama Reo、Takahashi Akiko
    • Journal Title

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      Volume: 120 Issue: 32

    • DOI

      10.1073/pnas.2305046120

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] YBX1 Regulates Satellite II RNA Loading into Small Extracellular Vesicles and Promotes the Senescent Phenotype2023

    • Author(s)
      Chiba Masatomo、Miyata Kenichi、Okawa Hikaru、Tanaka Yoko、Ueda Koji、Seimiya Hiroyuki、Takahashi Akiko
    • Journal Title

      International Journal of Molecular Sciences

      Volume: 24 Issue: 22 Pages: 16399-16399

    • DOI

      10.3390/ijms242216399

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Alteration in the chromatin landscape during the DNA damage response: Continuous rotation of the gear driving cellular senescence and aging2023

    • Author(s)
      Qian, J., Zhou, X., Tanaka, K., Takahashi, A.
    • Journal Title

      DNA Repair

      Volume: 131 Pages: 103572-103572

    • DOI

      10.1016/j.dnarep.2023.103572

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Analysis of Senescent Cells in the Cancer Microenvironment2024

    • Author(s)
      Akiko Takahashi
    • Organizer
      A3 FORESIGHT Joint kick-off meeting
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 老化細胞を標的としたがん克服への挑戦2023

    • Author(s)
      高橋暁子
    • Organizer
      千里ライフサイエンス新適塾 「難病への挑戦」第54回会合
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      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] がん微小環境に存在する老化細胞の新機能2023

    • Author(s)
      高橋暁子
    • Organizer
      第50回日本毒性学会学術年会
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      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] がん微小環境の老化間質細胞の解析2023

    • Author(s)
      高橋暁子
    • Organizer
      第31回日本乳癌学会学術総会
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      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] がん微小環境における細胞老化の新機能2023

    • Author(s)
      高橋暁子
    • Organizer
      第65回日本歯科基礎医学会学術大会
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      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Epigenetic Alteration of Senescent Stromal Cells in the Cancer Microenvironment2023

    • Author(s)
      Akiko Takahashi
    • Organizer
      SICS-OMICS
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      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Tumorigenic Roles of Senescent Cells in the Cancer Microenvironment2023

    • Author(s)
      Akiko Takahashi
    • Organizer
      SICEM2023
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      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] エピゲノム異常を指標としたがん微小環境の複雑性の理解2023

    • Author(s)
      高橋暁子
    • Organizer
      第15回In vivo実験医学シンポジウム
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      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 老化細胞が引き起こす加齢性疾患の生物学2023

    • Author(s)
      高橋暁子
    • Organizer
      徳島大学研究クラスターセミナー
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      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] がん微小環境における老化細胞とSASPの機能2023

    • Author(s)
      高橋暁子
    • Organizer
      エピジェネティック療法研究会 第15回講演会
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      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 老化細胞の研究が拓く新たながん予防・治療の可能性2023

    • Author(s)
      高橋暁子
    • Organizer
      AMEDがんシンポジウム しるxしるxみちる がん治療の最前線 がんと老化
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 細胞老化研究で疾患のメカニズム解明に挑む2022

    • Author(s)
      高橋暁子
    • Organizer
      東北大学 学際科学フロンティア研究所Life Science Seminar
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      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 老化細胞による炎症惹起メカニズム2022

    • Author(s)
      高橋暁子
    • Organizer
      第30回日本Cell Death学会学術集会
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      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 細胞老化の分子基盤と新たながん治療への応用2022

    • Author(s)
      高橋暁子
    • Organizer
      第26回日本がん分子標的治療学会学術集会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Pericentromeric Repetitive ncRNA Regulates Chromatin Interaction and Inflammatory Gene Expression2022

    • Author(s)
      Akiko Takahashi
    • Organizer
      A3 Symposium “Cellular senescence: from pathophysiology to treatment”
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 老化細胞と再生医療2022

    • Author(s)
      高橋暁子
    • Organizer
      近畿経済産業局 第1回ライブセッション in 再生医療
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Cellular senescence in age-related diseases2022

    • Author(s)
      Akiko Takahashi
    • Organizer
      MHS2022 Keynote Lecture
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 老化細胞におけるエピゲノム変化が炎症性SASP遺伝子を誘導する2022

    • Author(s)
      高橋暁子
    • Organizer
      第45回日本分子生物学会大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Tumorigenic roles of senescent cells in the cancer microenvironment2022

    • Author(s)
      Akiko Takahashi
    • Organizer
      International Symposium on Recent Advances in Precision Medicine
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Book] 臨床免疫アレルギー科2023

    • Author(s)
      周 翔宇、池村美咲、高橋暁子
    • Total Pages
      190
    • Publisher
      科学評論社
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Book] 再生医療学会誌2022

    • Author(s)
      菅原 祥、千葉正智、高橋暁子
    • Total Pages
      80
    • Publisher
      日本再生医療学会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report

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Published: 2022-04-19   Modified: 2024-12-25  

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