2018 Fiscal Year Research-status Report
多様なエピジェネティクス異常に基づく悪性神経膠腫の体系化の確立と治療抵抗性の克服
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16K10761
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| Research Institution | Kurume University |
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Principal Investigator |
中村 英夫 久留米大学, 医学部, 講師 (30359963)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
秀 拓一郎 北里大学, 医学部, 准教授 (40421820)
篠島 直樹 熊本大学, 医学部附属病院, 助教 (50648269)
牧野 敬史 熊本大学, 大学院生命科学研究部(医), 准教授 (90381011)
黒田 順一郎 熊本大学, 大学院生命科学研究部(医), 助教 (90536731)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | エピジェネティクス / H3F3A / 遺伝子発現 / 薬剤抵抗性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究の目的は悪性神経膠腫におけるエピジェネテイックの異常に注目し、それらの変化が悪性神経膠腫細胞の薬剤反応性などの生物学的特性をある部分決定しているという仮説に基づき、薬剤抵抗性のメカニズムを解明することが最優先事項であった。まず、臨床サンプルにおける遺伝子、染色体異常およびエピジェネティクス異常の解析を行い、パネルを作成した。エピジェネティクス異常に関しては、特にH3F3A遺伝子における2種類のアミノ酸変異を伴う遺伝子変化に関しては多くの悪性神経膠腫サンプルの解析を蓄積させた。他のエピジェネティクス異常としては、従来テモゾロマイドという薬剤の反応性に関与するMGMTという酵素のプロモーター領域のメチル化の解析を含むメチル化の状態を解析した。エピジェネテイックのメチル化による遺伝子発現の制御に関しては、ある特定の遺伝子における高メチル化か低メチル化などの解析ではなく、全染色体におけるメチル化の高低を解析した。MGMTのメチル化は従来より報告されてた様に、高メチル化の症例において化学療法の反応性が高い傾向であった。今回の解析ではエピジェネティクス解析の一つであるメチル化解析に関しては、新しい知見は得ることができなかった。ヒストンH3.3 のたんぱく質をコードするH3F3AのK27Mの遺伝子異常を持つ細胞株において、in vitroでは明らかにいくつかの化学療法剤に対する感受性の低下が認められ、現在検証中である。また、K27Mのヒストンtailの異常を持つことで、どのような遺伝子が関与して、その悪性神経膠腫の細胞の生物学的特徴を担うようになるかに関しては、いくつかの候補遺伝子を同定したものの、validationできずに、そのメカニズムの解明には至っていない。今後のいくつかの遺伝子の関与を検証していく予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
我々はいくつかの悪性神経膠腫の細胞株を樹立し、研究に用いてきたが、継代していくうちに、恐らく、エピジェネテイックのメチル化の状態が変化していくと考えられ、時間経過して同じ実験を同じ細胞株で行っても、同様な結果が得られないことを経験した。つまりin vitroの環境下では、生体内と同じようなエピジェネテイックなステイタスを保つことができないと思われる。そこで、我々は臨床検体から得られた腫瘍細胞を直接ヌードマウスの皮下に植え込み、その細胞を十分に増殖させ実験を遂行するようにした。その後、エピジェネテイックのメチル化の解析なども行ったために、かなりの時間を費やしたにもかかわらず、今回の研究の手掛かりとなるような新しい知見などを得ることができなかった。H3F3A遺伝子異常に基づく悪性神経膠腫細胞の生物学的特徴をつかむために現在実験を行っているが、当初の計画より遅れた状態である。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後の研究に関しては、H3F3A遺伝子異常をもつ悪性神経膠腫の細胞株において、H3F3A遺伝子異常を持つことで生じたいろいろな遺伝子発現の変化を捉え、それらが細胞株の薬剤耐性などの生物学的特性の原因になっているかどうかの検証を行う。研究計画として大幅な変更はなく、一つでも薬剤耐性のメカニズムを証明できる遺伝子の候補を同定し、検証できれば、それ以後はいくつかの細胞株を使って同様な現象が認められるかを立証する。動物実験も可能な状態であるが、動物実験に使用可能な確実な細胞株を選択する必要があると思われる。今後は分子生物学的手法を駆使して、遺伝子同定を当初の目標として推進する予定である。
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| Causes of Carryover |
研究成果が中途であり、更なる分子生物学的実験が必要となり、それに対する費用として次年度使用額が生じた。更に研究成果の学会発表などに対する費用として次年度に使用する予定である。
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[Journal Article] Clinical significance of polyglutamylation in primary central nervous system lymphoma.2018
Author(s)
Shinojima N, Fujimoto K, Makino K, Todaka K, Yamada K, Mikami Y, Oda K, Nakamura K, Jono H, Kuratsu JI, Nakamura H, Yano S, Mukasa A.
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Journal Title
Acta Neuropathol Commun.
Volume: 6
Pages: 15
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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