2020 Fiscal Year Research-status Report
Selective effects of metformin on the cells with PIK3CA activating mutations
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18K06696
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| Research Institution | Institute for Developmental Research Aichi Developmental Disability Center |
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Principal Investigator |
鈴木 康予 愛知県医療療育総合センター発達障害研究所, 遺伝子医療研究部, 主任研究員 (60416188)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 過成長症候群 / 体細胞モザイク変異 / PROS / PI3K / メトホルミン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
PIK3CA-related overgrowth spectrum (PROS)とは、PIK3CA遺伝子の活性化変異で発症し、出生時あるいは出生直後よりモザイク性の肥大が認められる過成長症候群のひとつである。我々はPROS症例を経験し、病変組織よりPIK3CAのヘテロ接合性モザイク変異(c.3140A>G, [p.H1047R]) を同定した。患者由来の皮膚線維芽細胞株を樹立して薬剤スクリーニングを行った結果、メトホルミンが小児でも使用可能なPROSの候補治療薬であると考えられた。しかし、メトホルミンが細胞内のシグナル伝達や代謝に及ぼす影響は不明である。そこで、プロテオーム解析によって、PIK3CA変異を有する細胞に選択的なメトホルミンの作用機序の解明を目指した。昨年度に行ったPIK3CA c.3140A>G変異を有するヒト乳がん由来のMDA-MB-453細胞を用いたプロテオーム解析の結果、エネルギー産生に関与する酵素に発現変動が認められたため、MitoTrackerを用いてメトホルミンの投与によるミトコンドリアの構造変化を調べた。MDA-MB-453細胞にメトホルミンを投与すると、ミトコンドリアの核周囲クラスター形成が確認された。ミトコンドリアの核周囲クラスター形成は、卵母細胞や低酸素刺激で起こることが知られているが、メトホルミンとの関連は今後の課題である。また本年度は「先進ゲノム支援」の支援対象に採択され、その研究支援を受けてMDA-MB-453細胞にメトホルミン投与した群と投与しない群でRNA-seq によるトランスクリプトーム解析を実施した。得られたデータを用いて2群間比較を行い、発現変動の認められた遺伝子群のパスウェイ解析を進めている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本研究は、プロテオーム解析によってメトホルミンの作用を解明し、小児でも使用可能なPROSの治療薬となりうるかを調べる計画であったが、先進ゲノム支援の支援課題に採択され、トランスクリプトーム解析を行うことができた。プロテオーム解析に加えてトランスクリプトーム解析を行うことができ、当初の計画よりも詳細にメトホルミンの作用機序を解析することが可能になった。しかし、予定していた期間内に、解析を終了することができなかった。
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| Strategy for Future Research Activity |
MDA-MB-453細胞にメトホルミンを投与した群と投与しなかった群で得られたRNA-seq データを比較解析し、発現変動の見られた遺伝子に着目したエンリッチメント解析を進める。メトホルミンを投与することによって影響を受けるシグナル伝達経路を明らかにし、PIK3CA変異を有する細胞で選択的にPI3K/AKT/mTORシグナル経路を抑制するメカニズムを調べる。
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| Causes of Carryover |
令和2年度先進ゲノム支援の支援課題に採択され、RNA-seqデータの解析を進めているが、解析が年度内に終了しなかった。そのため、解析結果を確認するために必要な物品費が次年度使用になった。次年度使用分は、RNA-seqデータの解析結果を確認するための作業にかかる費用に充てる。
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Research Products
(1 results)
