2016 Fiscal Year Research-status Report
低悪性度グリオーマのリプログラミング技術を用いたエピゲノム解析
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16K10754
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
荒川 芳輝 京都大学, 医学研究科, 特定講師 (20378649)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
Thumkeo Dean 京都大学, 医学研究科, 特定准教授 (40372594)
平田 英周 金沢医科大学, 医学部, 講師 (40761937)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 低悪性度グリオーマ / ダイレクトリプログラミング / エピゲノム異常 / 分化誘導 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
申請者らはリプログラミング技術を用いて低悪性度グリオーマのエピゲノム異常の解明と治療開発に取り組んでいる。グリオーマの腫瘍内多様性（heterogeneity）は、多様なゲノムとエピゲノム異常を伴ったクローン進化の表現型である。腫瘍内多様性は生存に有利なサブクローンを生み出し、各種治療に抵抗性を示す腫瘍進化の根源となる。これまでの研究で、Induced pluripotent stem（iPS）作製で開発されたリプログラミング技術を応用することで腫瘍細胞の初期化が可能となった。本研究では、低悪性度グリオーマ細胞の初期化を行うことでドライバー遺伝子がもたらす転写ネットワーク異常を解明し、低悪性度グリオーマを非腫瘍性細胞へと分化させるダイレクトリプログラミング技術を開発することを目的としている。そこで、平成28年度より、①低悪性度グリオーマ人工幹細胞ライブラリー作成、②低悪性度グリオーマのクローン進化におけるIDH1 R132Hの意義、③低悪性度グリオーマの腫瘍内多様性獲得とエピゲノムの解析、④低悪性度グリオーマに対するダイレクトリプログラミングによる分化誘導の挑戦の4項目の研究課題を推進した。その結果、低悪性度グリオーマ手術標本を用いて細胞株の樹立に成功した。しかし、IDH１ R132Hを持つ細胞株は成長速度が非常に遅いことが示唆された。そこで、由来の異なる低悪性度グリオーマ株で検証した結果、IDH１ R132Hを持つクローンの成長速度が遅いことを同定した。ヒトiPS細胞由来の神経幹細胞にIDH1 R132Hを導入し腫瘍形成能を評価することした。IDH1 R132Hを導入したヒトiPS細胞由来神経幹細胞を作成した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
IDH１R132H変異のグリオーマの細胞株化は容易でなく、株化後も増殖速度が遅く時間を要した。
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| Strategy for Future Research Activity |
樹立した低悪性度グリオーマ細胞株の増殖速度が遅いために、できる限り予定した課題を達成するために、細胞株数を増やす、より増殖に適した培養環境を検討することを予定している。樹立した低悪性度グリオーマ細胞株を用いて、人工幹細胞ライブラリーを作成し、それぞれの細胞株の全ゲノムの遺伝子解析、DNAメチル化状態の解析を行う。得られたデータを解析することで、腫瘍細胞におけるエピゲノム変化を解析する。特に、幹細胞維持、腫瘍細胞分化で生じている転写因子ネットワークの異常を同定する。 作成した低悪性度グリオーマ人工幹細胞を用いたin vitro、in vivoの解析を行う。In vitroでは、グリア、神経細胞へと分化させた細胞を用いて増殖能、浸潤能、細胞運動、神経細胞機能を細胞生物学的解析法で同定する。遺伝的背景の異なった細胞群での比較で、クローン進化と表現型の関係を解析する。
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| Causes of Carryover |
樹立した低悪性度グリオーマ細胞株の増殖速度が遅いために予定していた実験計画に遅れがあるために、次年度使用額が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度使用額は、本年度に予定している研究解析で使用する。
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Research Products
(10 results)
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[Journal Article] Seizure control as a new metric in assessing efficacy of tumor treatment in low-grade glioma trials.2017
Author(s)
Edward K. Avila, Marc Chamberlain, David Schiff, Jaap C. Reijneveld, Terri S. Armstrong, Roberta Ruda, Patrick Y. Wen, Michael Weller, Johan A. F. Koekkoek, Sandeep Mittal, Yoshiki Arakawa
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Journal Title
Neuro Oncology
Volume: 19
Pages: 12-21
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Clinicopathological, Radiological, and Genetic Analyses of Cerebellar Gangliogliomas with Long-Term Survival.2016
Author(s)
Bin Liu, Yoshiki Arakawa, Daiki Murata, Yohei Mineharu, Ryuta Yokogawa, Masahiro Tanji, Ko-ichi Fujimoto, Nobuyuki Fukui, Yukinori Terada, Susumu Miyamoto.
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Journal Title
World Neurosurgery
Volume: 94
Pages: 521-528
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Presentation] Analysis of pediatric cerebellar ganglioglioma2016
Author(s)
Yoshiki Arakawa, Bin Liu, Daiki Murata, Yohei Mineharu, Ryuta Yokogawa, Masahiro Tanji, Ko-ichi Fujimoto, Bin Liu, Nobuyuki Fukui, Yukinori Terada, Susumu Miyamoto
Organizer
The 17th International Symposium on Pediatric Neuro-Oncology
Place of Presentation
Liverpool, UK
Year and Date
2016-06-12 – 2016-06-15
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