一次線毛の動態制御によるがん治療法開発を志向したマルチオミックス解析

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K06890
• Research Institution: Mie University
• Principal Investigator: 白水 崇 三重大学, 医学系研究科, 助教 (00582678)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 稲垣 昌樹 三重大学, 医学系研究科, 教授 (30183007) ; 西村 有平 三重大学, 医学系研究科, 教授 (30303720) ; 中谷 中 三重大学, 医学部附属病院, 教授 (80237304)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 癌 / 一次線毛

Outline of Annual Research Achievements

【研究目的】
がん研究の進展に伴い、がん患者全体の5年生存率は上昇しているものの、依然として治療が困難ながんも残されており、新たながん治療の開発が喫緊の課題となっている。細胞膜上に生じる小さな不動性の突起物である一次線毛は、細胞増殖・停止のスイッチであることが明らかにされ、その動態制御が新たながん治療の標的となることが示唆されている。申請者らは、EGF受容体の活性化によりユビキチン・プロテアソーム経路を介したトリコプレインの分解が抑制され、その結果、一次線毛の形成が抑制され、細胞が増殖するというメカニズムを見出している。しかし、トリコプレインの分解抑制から一次線毛の形成抑制に至る経路の詳細は不明な点が多い。本研究では、一次線毛形成抑制に至る経路の解明を目的とするマルチオミックス解析を行い、一次線毛の動態制御による新たながん治療法開発への貢献を目指す。
【平成31年度の成果】
ゼブラフィッシュでのCRISPR/Cas9のシステムを用いたトリコプレイン制御遺伝子のノックアウトとin-vitro合成mRNAのインジェクションによるレスキュー実験の系を立ち上げた。これらの系とゼブラフィッシュ胚での免疫組織染色により、クッペル胞での一次線毛の形成に標的遺伝子が関与していることが確認できた。さらに、ゼブラフィッシュ組織を用いたプロテオーム解析の系を立ち上げた。トリコプレインの分解制御に関わる遺伝子のノックアウトゼブラフィッシュ組織を用いて解析することで、新たな標的タンパク質を探索することができるようになった。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

理由
研究実施計画に基づいた、本年度の進捗状況について以下に示す。
今年度は、CRISPR/Cas9を用いた標的遺伝子のノックアウトとmRNAインジェクションによるレスキューの実験の系を立ち上げた。これにより、標的遺伝子の一次線毛形成への関与を、ゼブラフィッシュを用いたin-vivoの系で確認することができた。

Strategy for Future Research Activity

今後の研究の推進方策について、以下に示す。
一次線毛形成に関わる新しい因子について、マルチオミックス解析の系を用いた探索実験を行う。手法としてはヒト網膜色素上皮細胞用いた次世代シークエンサーによるmiRNAおよびmRNAの変化の解析と、ノックアウトゼブラフィッシュの組織を用いたプロテオーム解析による新規関連タンパク質の探索である。同定された分子については、ゼブラフィッシュを用いたin-vivoでの解析により、一次線毛との関連について解析をしていく。

Causes of Carryover

(理由)
年度内に購入、使用予定であった物品の納入が間に合わなかったため、年度内での支払いを行うことができなかった。
(使用計画)
in-vitroでの実験およびゼブラフィッシュを用いたマルチオミックス解析に使用する物品の購入に充てる。