Identification of tumor driver lncRNAs in myeloid tumors and development of lncRNA-targeting therapies
| Project/Area Number |
23K24360
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| Project/Area Number (Other) |
22H03100 (2022-2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2022-2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 54010:Hematology and medical oncology-related
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
合山 進 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (80431849)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
長門石 曉 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (30550248)
高橋 宏隆 愛媛大学, プロテオサイエンスセンター, 准教授 (70432804)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2024: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2023: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
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| Keywords | lncRNA / 骨髄系腫瘍 / NEAT1 / CRISPR/Cas13 / 核酸医薬 / NONO / Cas13 / Split-GFP |
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| Outline of Research at the Start |
DNAから転写されるRNAには、タンパク質をコードするRNA（mRNA）と、タンパク質をコードしないノンコーディングRNA（ncRNA）がある。これまではmRNAが研究の中心だったが、最近の研究でncRNAも様々な生命現象の制御に関与していることがわかってきた。本研究では、長鎖ノンコーティングRNA (long noncoding RNA：lncRNA)の動態を解析するための新しい技術を開発し、またlncRNAを標的とする核酸医薬もしくは低分子化合物を開発する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
DNAから転写されるRNAには、タンパク質をコードするRNA（mRNA）と、タンパク質をコードしないノンコーディングRNA（ncRNA）がある。これまではmRNAが研究の中心だったが、最近の研究でncRNAも様々な生命現象の制御に関与していることがわかってきた。本研究では、長鎖ノンコーティングRNA (long noncoding RNA：lncRNA)の動態を解析するための新しい技術を開発し、またlncRNAを標的とする核酸医薬もしくは低分子化合物を開発する。これまでに、骨髄系腫瘍細胞で高発現している主要なRNAおよびRNA結合タンパクを、OOPS法を用いて同定した。また、パラスペックル構成因子であるNEAT1 (lncRNA)-NONO(RNA結合タンパク)複合体を対象に様々な技術開発を行い、NEAT1-NONO結合を可視化するdCas13/Split-GFPシステム、NEAT1-NONO結合を定量することのできるdCas13/Split-NanoBitシステム、そしてNEAT1-NONO複合体周囲の分子をビオチン化するdCas13/Split-TurboIDシステムを開発した。さらに、dCas13/Split-TurboIDシステムを用いて、NEAT1-NONO複合体と相互作用する分子やゲノム領域の網羅的解析を行った。これらの結果を基に、パラスペックルを中心とする分子ネットワークの全貌を解明すべく進めている。さらに、骨髄系腫瘍におけるIMPDH(GTP合成系の律速酵素)やDTX2(E3ユビキチンリガーゼ)の役割を明らかにした。今後はこれらの成果を基に、lncRNAを標的とした治療法、治療薬の開発を進めていきたい。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
2022年度は、以下の研究を行った。ここまでは予定どおり順調に進んでいる。
1. 骨髄系腫瘍における主要なlncRNA-タンパク複合体の同定：OOPS法を用いて細胞内のRNA-RNA結合タンパク複合体を濃縮し、骨髄系腫瘍細胞におけるRNA-タンパク複合体を網羅的に同定した。
2. NEAT1の細胞内動態およびインタラクトーム解析:細胞内でNEAT-NONO複合体を可視化するdCas13/Split-GFPシステムを用いて、様々な薬剤で刺激した時のパラスペックルの動態を観察した。また、dCas13/Split-TurboIDシステムを活用して、NEAT1-NONO複合体と相互作用するタンパク質およびゲノム領域を、LC/MS解析およびChIP-seqを用いて網羅的に解析した。また、NEAT1-NONO結合を定量できるdCas13/Split-NanoBiTシステムを確立した。
3:骨髄系腫瘍の病態解析：骨髄系腫瘍における核酸代謝酵素IMPDHやユビキチンリガーゼDTX2の役割を明らかにした。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでの研究成果に基づき、相互に関連する以下の３つのプロジェクトを推進する。
(1) 骨髄系腫瘍細胞におけるRNA-RNA結合タンパクの役割解明：OOPS法で同定した、骨髄系腫瘍に存在するRNAおよびRNA結合タンパクの役割について、個別に検証を進める。また、治療薬で処理した際のRNA-RNA結合タンパクの変化について調べ、その変化が治療抵抗性とどのように関与しているかを明らかにする。また、RNA結合タンパクを標的とするsgRNA libraryを用いて、骨髄系腫瘍の増殖に関与するRNA結合タンパクを別の角度から同定する。
(2) NEAT1-NONO複合体のインタラクトーム解析：これまでに、dCas13/Split-TurboIDシステムを用いて、NEAT1-NONO複合体と相互作用する分子やゲノム領域を同定した。今絵年度は個々の分子について解析を進め、NEAT1-NONO複合体が形成する分子ネットワークの全貌を明らかにする。
(3) lncRNA標的療法の開発: 上記(1)(2)で同定したlncRNAやRNA結合タンパクを標的として、両者の結合や発現を低下させる低分子化合物や核酸医薬の開発を行う。
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Report
(1 results)
Research Products
(13 results)
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[Presentation] Decitabine induces excessive DNA-DNMT1 crosslinks and perturbs faithful mitosis of myeloid tumors2022
Author(s)
Tomohiro Yabushita, Shuhei Asada, Keita Yamamoto, Naru Sato, Yutaka Enomoto, Yosuke Tanaka, Tomofusa Fukuyama, Atsuya Nishiyama, Makoto Nakanishi, Toshio Kitamura, Susumu Goyama
Organizer
第84回日本血液学会総会
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[Presentation] Mitotic Perturbation Is a Key Mechanism of Action of Decitabine in Myeloid Tumor Treatment2022
Author(s)
Tomohiro Yabushita, Takumi Chinen, Atsuya Nishiyama, Shuhei Asada, Keita Yamamoto, Naru Sato, Yutaka Enomoto, Yosuke Tanaka,Keiko Katoh, Kaori Saitoh, Takamasa Ishikawa, Hitoshi Sato, Tomoyoshi Soga, Yasuhito Nannya, Makoto Nakanishi, Daiju Kitagawa,Toshio Kitamura, Susumu Goyama
Organizer
The 64th American Society of Hematology (ASH) Annual Meeting and Exposition
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Int'l Joint Research
