2018 Fiscal Year Research-status Report

頭蓋内胚細胞腫瘍に特異的な遺伝子変異の機能解析と新規分子標的治療の開発

Research Project

Project/Area Number	17K10882
Research Institution	National Defense Medical College
Principal Investigator	富山新太防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 病院脳神経外科, 講師 (40385810)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	大谷直樹防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 病院脳神経外科, 講師 (20573637) 山本祐太朗防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 病院脳神経外科, 助教 (20785761) 森健太郎防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 脳神経外科学, 教授 (30200364)
Project Period (FY)	2017-04-01 – 2020-03-31
Keywords	頭蓋内胚細胞腫瘍 / 非ジャーミノーマ性胚細胞腫瘍 / ドライバー変異 / 脱ユビキチン化酵素
Outline of Annual Research Achievements	頭蓋内胚細胞腫瘍（iGCT）は全世界の中でも本邦で特に多く発症することが知られているが、その発症頻度の低さも相まって、その発癌や悪性化に関わる遺伝子変異や分子メカニズムに関しては今まで殆ど明らかにされていなかった。そこで、我々が頭蓋内胚細胞腫瘍（iGCT） consortiumに更に集められた症例サンプルを解析した結果、iGCTの亜系のなかでも高悪性度であり今迄ドライバー変異が明らかになっておらず有効な治療法が未だ存在しない非ジャーミノーマ胚細胞腫群(NGGCT)で高頻度に変異を認める分子を同定したので（前年度までの成果）、今年度は主にその機能解析を行った。その結果、今回我々が同定した変異遺伝子（脱ユビキチン化酵素）が機能喪失型変異であるのに加えて、その変異によってNGGCT細胞を含むiGCT細胞株の悪性化が増強することをin vitroで大まかにではあるが明らかにすることが出来た。即ち、今年度の研究によって、今迄殆ど明らかなとなっていなかった、より高悪性度を獲得したジャーミノーマやNGGCTのドライバー変異ならびに悪性化を制御する分子シグナルの一つを初めて明らかにすることが出来た。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 本年度は、前年度で全国のiGCTサンプルより同定した変異遺伝子のiGCT細胞（特にNGGCT細胞）における機能解析を目標としていた。その分子は脱ユビキチン化酵素に分類されるものであり、その分子に臨床サンプルと同様の変異を挿入したプラスミドを導入して現在使用している２のiGCT細胞株（胚細胞腫由来のTcam2細胞ならびに当院で樹立した卵黄嚢腫瘍由来のYST1細胞（NGGCT細胞株））に発現させて、その酵素活性と下流分子シグナルの変化を検討したところ、それらの変異体は機能喪失型変異であることが判明し、更にはその変異遺伝子発現によって２つのiGCT細胞株は細胞増殖、浸潤等の悪性化形質が増強することが判明した。また、この遺伝子の2つのiGCT細胞株におけるノックダウンでも、変異遺伝子導入と同様の結果が得られたのに加え、2つのiGCT細胞株におけるこの遺伝子の野生型の強制発現は、これらの細胞の増殖ならびに浸潤の抑制を引き起こすことが明らかとなった。　従って、今回我々が同定した変異遺伝子は、iGCTにおいては変異獲得によって腫瘍抑制分子としての働きが失われることによりiGCTの更なる悪性化に関与している可能性が示唆された。即ち、本年度の研究によって、今まで殆ど明らかとなっていなかった高悪性度を獲得したジャーミノーマならびにNGGCT細胞のドライバー遺伝子変異と、その変異遺伝子によって引き起こされる胚細胞腫細胞の悪性化分子シグナルの一つを、in vitroのレベルで大まかにではあるものの明らかにすることが出来たと考えられた。本年度のこの成果は、ほぼ当初の計画通りに本研究が進行していることを意味していると考えられた
Strategy for Future Research Activity	来年度は、前年度までにin vitroのレベルで機能解析を行った変異遺伝子について、動物モデルを用いたin vivoレベルでの更なる機能解析と、その下流分子シグナルを標的とした治療モデルの開発を目指すとともに、その成果に関する論文発表を行っていく予定である。
Causes of Carryover	本年度の実験の進行状況の関係上、年度末に70万円程度の消耗品の購入を計画したが、購入事務手続きの進行遅延の関係で、次年度への繰り越しでの購入を余儀なくされたため、その分の繰越金が生じた。今年度の初頭に、繰越金にてその消耗品を購入予定である。