Single cell screening of molecular target in using malignant neuroblastoma animal model

2018 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16K10051
• Research Institution: Research Institute for Clinical Oncology, Saitama Cancer Center
• Principal Investigator: 竹信 尚典 埼玉県立がんセンター(臨床腫瘍研究所), 臨床腫瘍研究所, 研究員 (60392247)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 上條 岳彦 埼玉県立がんセンター(臨床腫瘍研究所), 臨床腫瘍研究所, 所長 (90262708)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 幹細胞 / 発がん / 細胞分化 / トランスジェニック動物

Outline of Annual Research Achievements

神経および脳腫瘍の幹細胞マーカーであるCD133は、神経芽腫の幹細胞が濃縮される不要細胞塊(以下スフェア)培養において発現が誘導される。また、CD133はp38MAPKおよびAKTのシグナル活性化を介して幹細胞製の維持に働くことが明らかとなった。また、CD133を過剰発現するとスフェア内での細胞の生存率が上昇し、CD133はがん幹細胞の位置に重要な役割を持つことが示唆された。このことから、神経芽腫幹細胞においてCD133が発現誘導されており、その結果分化が抑制され、CD133は神経芽腫の悪性化に寄与していることが示唆された (Oncogene, 2011, (30) 97-105)。また、神経芽腫スフェアではCD133の上流に存在する5つのプロモーター領域のうち、プロモーターP1からの転写が活性化していることから、プロモーターP1に結合する転写因子を網羅的に解析した結果、転写因子CDX1を同定した。CDX1の高発現は神経芽腫細胞のin vitro/vivoでの増殖を促進し、スフェア形成を誘導した。また、神経芽腫スフェアおよびCDX1の遺伝子発現解析から、幹細胞性の維持と、静止状態の維持という、がん幹細胞に重要な遺伝子が発現亢進・低下していることが明らかになった (論文作成中)。
そこで、CD133およびCDX1を組織特異的に発現するマウスを作出するため、トランスジェニック(Tg)マウスを作成した。Rosa26領域に導入されるTgベクターは、ES細胞へ導入され、マウスを作出した。また、神経芽腫の起源である神経堤特異的に発現させるため、DBHプロモーターで発現するCreを持つマウスを入手して繁殖を行っており、CreとCDX1の両遺伝子を持つマウスが生まれてこなかったため、胎生致死ではないかと考え胎児での解析を行ったが、胎児においてもトランスジーンであるCDX1の発現が非常に低いということが明らかになった。そこでTgマウスを別のESクローンから作出し直し、現在別のマウスの系統を用いて、出生率および臓器の異常を解析中である。

Research Products

• [Journal Article] EZH2 regulates neuroblastoma cell differentiation via NTRK1 promoter epigenetic modifications (2018)
  • Author(s): Li Zhenghao、Takenobu Hisanori、Setyawati Amallia Nuggetsiana、Akita Nobuhiro、Haruta Masayuki、Satoh Shunpei、Shinno Yoshitaka、Chikaraishi Koji、Mukae Kyosuke、Akter Jesmin、Sugino Ryuichi P.、Nakazawa Atsuko、Nakagawara Akira、Aburatani Hiroyuki、Ohira Miki、Kamijo Takehiko
  • Journal Title: Oncogene Volume: 37 Pages: 2714～2727
  • DOI: 10.1038/s41388-018-0133-3
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Reevaluation of PDGFRα signal in neuroblastoma: high expression and a new nonsynonymous mutation (2018)
  • Author(s): Shunpei Satoh, Miki Ohira, Hisanori Takenobu, Akira Nakagawara, Takehiko Kamijo
  • Organizer: Advanced Neuroblastoma Research 2018
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] CDX1 regulates neuroblastoma stemness through MYC pathway modulation and reprogramming gene activation (2018)
  • Author(s): Hisanori Takenobu, Miki Ohira, Ryuichi Sugino, Koji Chikaraishi, Kyosuke Mukae, Nobuhiro Akita, Masayuki Haruta, Akira Nakagawara, Manabu Nakayama, Haruhiko Koseki, Takehiko Kamijo
  • Organizer: Advanced Neuroblastoma Research 2018
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] EZH2 regulates neuroblastoma cell differentiation via NTRK1 promoter epigenetic modifications (2018)
  • Author(s): Zhenghao Li, Hisanori Takenobu, Amallia Nuggetsiana Setyawati, Nobuhiro Akita, Masayuki Haruta, Shunpei Satoh, Yoshitaka Shinno, Koji Chikaraishi, Kyosuke Mukae, Jesmin Akter, Ryuichi P. Sugino, Atsuko Nakazawa, Akira Nakagawara, Hiroyuki Aburatani, Miki Ohira, Takehiko Kamijo
  • Organizer: Advanced Neuroblastoma Research 2018
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] CFC1 is a cancer stemness-regulating factor in neuroblastoma. (2018)
  • Author(s): Chikaraishi K, Takenobu H, Sugino RP, Mukae K, Akter J, Haruta M, Kurosumi M, Endo TA, Koseki H, Shimojo N, Ohira M, Kamijo T
  • Organizer: Advanced Neuroblastoma Research 2018
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Identification of molecules that regulate the sensitivity of EZH2 inhibitor in neuroblastoma (2018)
  • Author(s): Yuki Endo, Hisanori Takenobu, Ryuichi Sugino, Masayuki Haruta, Kyosuke Mukae, Shunpei Satoh, Yoshitaka Shinno, Mariko Hasegawa, Ryu Okada, Yutaka Katai, Masaki Nio, Miki Ohira, Takehiko Kamijo
  • Organizer: 第77回日本癌学会学術総会
• [Presentation] Polycomb molecule L3MBTL2 suppresses apoptotic cell death cooperating with BMI1 in neuroblastoma (2018)
  • Author(s): Ryu Okada, Hisanori Takenobu, Miki Ohira, Ryuichi Sugino, Koji Chikaraishi, Nobuhiro Akita, Masayuki Haruta, Kyosuke Mukae, Yuki Endo, Shunpei Satoh, Yutaka Katai, Haruhiko Koseki, Takehiko Kamijo
  • Organizer: 第77回日本癌学会学術総会
• [Presentation] CDX1 regulates stemness through MYC pathway modulation and reprogramming gene activation in neuroblastoma (2018)
  • Author(s): Hisanori Takenobu, Miki Ohira, Ryuichi Sugino, Koji Chikaraishi, Ryu Okada, Kyosuke Mukae, Yuki Endo, Parvin Sultana, Yutaka Katai, Nobuhiro Akita, Masayuki Haruta, Haruhiko Koseki, Takehiko Kamijo
  • Organizer: 第77回日本癌学会学術総会
• [Presentation] Development of neuroblastoma model from iPS-based neural crest cells for analysis of neuroblastoma tumorigenesis (2018)
  • Author(s): Kyosuke Mukae, Hisanori Takenobu, Ryuichi Sugino, Miki Ohira, Shunpei Satoh, Yuki Endo, Ryu Okada, Masayuki Haruta, Junya Toguchida, Kenji Osafune, Tatsutoshi Nakahata, Takehiko Kamijo
  • Organizer: 第77回日本癌学会学術総会
• [Presentation] EZH2 regulates neuroblastoma cell differentiation via NTRK1 promoter epigenetic modifications (2018)
  • Author(s): Zhenghao Li, Hisanori Takenobu, Amallia Nuggetsiana Setyawati, Nobuhiro Akita, Masayuki Haruta, Shunpei Satoh, Yoshitaka Shinno, Koji Chikaraishi, Kyosuke Mukae, Jesmin Akter, Ryuichi P. Sugino, Atsuko Nakazawa, Akira Nakagawara, Hiroyuki Aburatani, Miki Ohira, Takehiko Kamijo
  • Organizer: 第60回 日本小児血液がん学会
• [Presentation] Screening of EZH2i effector molecules in neuroblastoma by multi-omics analysis (2018)
  • Author(s): Yuki Endo, Hisanori Takenobu, Ryuichi Sugino, Masayuki Haruta, Kyosuke Mukae, Shunpei Satoh, Yoshitaka Shinno, Mariko Hasegawa, Ryu Okada, Yutaka Katai, Masaki Nio, Miki Ohira, Takehiko Kamijo
  • Organizer: 第60回 日本小児血液がん学会
• [Presentation] Effect of ATRX deletion by CRISPR-Cas9 system in neuroblastoma (2018)
  • Author(s): Yutaka Katai, Jesmin Akter, Hisanori Takenobu, Miki Ohira, Ryuichi Sugino, Masayuki Haruta, Shunpei Satoh, Kyosuke Mukae, Parvin Sultana, Takehiko Kamijo
  • Organizer: 第41回 日本分子生物学会
• [Presentation] Neuroblastoma cell dedifferentiation via epigenetic modification (2018)
  • Author(s): Hisanori Takenobu, Ryuichi P. Sugino, Miki Ohira, Takehiko Kamijo
  • Organizer: 第41回 日本分子生物学会
  • Invited