2018 Fiscal Year Research-status Report
RNA結合蛋白QKI5による大腸癌幹細胞の新規エピジェネティック制御機構の解明
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17K16555
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
向山 順子 神戸大学, 医学研究科, 医学研究員 (70734987)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 大腸癌 / マイクロRNA / 癌幹細胞 / QKI / RNA結合蛋白 / miR-221 / シークエンス解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
大腸癌による死亡数は増加の一途にあり、死因の大半である転移や再発の克服が大腸癌の予後改善のための重要課題である。大腸癌幹細胞は少数の細胞集団であるが、治療抵抗性が高く転移や再発に深くかかわる。また、近年、癌幹細胞の中でも抗癌剤や放射線治療に対する抵抗性が高いサブグループが存在することが明らかになりつつあり、多様性を生み出す分子機構として癌幹細胞のエピジェネテッィク制御機構に注目が集まっている。
私たちはヒト癌細胞株の解析では生体内と異なるエピジェネティック修飾が加わることに着目し、培養や薬品による修飾の少ない手術検体由来の大腸癌幹細胞を 直接的に解析することで、大腸癌幹細胞で極めて選択的に癌遺伝子miR-221の発現が上昇していること、miR-221の発現抑制により大腸癌幹細胞の腫瘍形成能が低下することを明らかにしてきた。さらに、ヒト大腸癌細胞株やヒト大腸癌異種移植マウスを用いたルシフェラーゼアッセイ、ウエスタンブロット解析によりmiR221の新規標的遺伝子としてRNA結合蛋白Quaking 5(QKI5)を同定した。さらに、TCGAの大規模データベースのインフォマティクス解析により、臨床検体でもmiR-221と標的遺伝子であるQKI5は発現レベルが逆相関していること、miR-221の発現が高い大腸癌は予後が不良であることを明らかにした。多変量解析の結果では、miR-221の発現の多寡が大腸癌の独立した予後規定因子であることを見出した。
以上の研究成果を踏まえ、本研究では大腸癌幹細胞の制御におけるmiR-221-QKI5経路の重要性を解明する。本研究により癌幹細胞の新たなエピジェネティック制御機構を明らかにすることは、大腸癌の制圧に向けた重要な知見となり、miR-221を標的とした核酸創薬など新規治療戦略に応用できる可能性をもつ。
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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
大腸癌の手術検体より、セルソーターにて癌幹細胞(EpCAM+/CD44+)を分離しリアルタイムPCR法にてマイクロRNAの発現解析をしたところ、miR-221の選択的な上昇が認められた。しかし、手術で合併切除された正常大腸の組織幹細胞(EpCAM+/CD44+)のリアルタイムPCR解析ではmiR-221の発現上昇は認めなかった。そこで正常大腸組織幹細胞でのmiR-221の発現を明らかにするために、C57B6マウスの正常腸管の陰窩より、胚細胞を濃縮した分画(Epcam+/Cd66a-/Cd44+/Kit+)と組織幹細胞を濃縮した分画(Epcam+/Cd66a-/Cd44+/Kit-)を分離し、米国Columbia大学と共同でRNAシークエンス解析を行った。結果は、組織幹細胞を濃縮した分画(Epcam+/Cd66a-/Cd44+/Kit-)でmiR-221の発現が優位に上昇しており(p=0.0037)、正常腸管においてもmiR-221が幹細胞性の制御に関与することが示唆された。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究課題はこれまでに得られた成果をまとめ、現在は国際科学雑誌に研究論文の投稿中である。論文の採択に追加実験が求められるようであれば、Reviewerのコメントに対応した追加実験を直ちに行う方針としている。
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| Causes of Carryover |
本研究課題は現在論文の投稿中であり、次年度使用額は採択のために必要な追加実験と投稿費用に使用する予定としている。また、現在miR-221を強制発現させた大腸癌細胞株6検体をRNAシークエンス解析に提出中であり同解析のための費用としても使用する予定である。
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Research Products
(4 results)
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[Presentation] Epigenetic regulation of colorectal cancer stem cells by the miR-221/QKI5 axis2018
Author(s)
Junko Mukohyama, Yohei Shimono, Piero Dalerba, Taichi Isobe, Qingjiang Hu, Debashis Sahoo, Naoki Shibuya, Hironobu Minami, Koshi Mimori, Yoshihiro Kakeji, Akira Suzuki.
Organizer
AACR Annual Meeting
Int'l Joint Research
