Identification of novel genes contributing to pathogenesis, progression and Epithelial-Mesenchymal Transition in malignant mesothelioma

2020 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18K15231
• Research Institution: Juntendo University
• Principal Investigator: 奥田 真帆 順天堂大学, 医学(系)研究科(研究院), 博士研究員 (50803441)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 悪性中皮腫 / CRISPR/Cas9 / 足場非依存的増殖能 / アノイキス抵抗性 / 不死化正常中皮細胞 / がん化 / 網羅的遺伝子ノックアウトスクリーニング

Outline of Annual Research Achievements

悪性中皮腫はアスベスト被曝によって発症する中皮細胞由来のがん細胞である。近年、大規模なゲノム解析によって、主要な遺伝子の異常が同定されたが、細胞がん化の分子機構やがんの組織型を規定する分子基盤についてはいまだ不明な点が多い。悪性中皮腫は既存の分子標的薬に抵抗性を示すことなどから、予後が極めて悪く、発症メカニズムに基づく新規治療標的薬の開発が必要とされている。本研究では、応募者所属研究室で樹立された不死化正常中皮細胞株 (HOMC) をモデル細胞株に用い、ゲノム編集技術を利用した網羅的遺伝子ノックアウトスクリーニング系を用いて、悪性中皮腫の発症や腫瘍の悪性化に関与すると考えられるアポトーシス抵抗性や上皮間葉転換を引き起こす分子基盤を明らかにすることを目的とした。まずHOMC株が浮遊条件で培養すると細胞死を起こす一方で、HOMC株に転写因子YAPの活性型変異体を発現させた「がん化モデル細胞」はアノイキスに対して抵抗性を示すことを明らかにした。アノイキスは細胞外マトリックスへの接着を失った細胞におこるアポトーシスであり、アノイキス抵抗性は、細胞ががん化に伴い獲得する悪性形質の一つである。このアノイキス抵抗性に関与する遺伝子の探索を目的として、HOMC株にCRISPR/Cas9システムを用いて網羅的遺伝子ノックアウトを導入して、浮遊培養を行い、足場非依存的増殖能を獲得した細胞をスクリーニングした。2020年度はスクリーニングで得られた細胞のゲノムDNAに挿入されているsgRNA配列の解析を行い、悪性中皮腫において遺伝子異常が頻繁に見られるNF2遺伝子の他、今までに悪性中皮腫との関連が報告されていない複数の遺伝子の同定に成功した。今後はこうした遺伝子の機能解析を通して、悪性中皮腫の発症メカニズムの研究が進展することが期待される。

Research Products

• [Presentation] 典型的なドライバー遺伝子変異の見いだされない本態性血小板血症の特徴 (2020)
  • Author(s): 荒木真理人, 稲野資明, 森下総司, 木原慶彦, 奥田真帆, 楊印杰, 今井美沙, 枝廣陽子, 伊藤雅文, 大佐賀智, 落合友則, 三澤恭平, 大坂顯通, 小松則夫
  • Organizer: 第30回日本サイトメトリー学会学術集会
• [Presentation] Concomitant occurrence of polyclonal hematopoiesis and cell-autonomous megakaryopoiesis in triple-negative essential thrombocythemia (2020)
  • Author(s): Inano T, Araki M, Morishita S, Imai M, Kihara Y, Okuda M, Ito M, Osaga S, Yang Y, Edahiro Y, Ochiai T, Misawa K, Fukuda Y, Ohsaka A, Komatsu N
  • Organizer: 62nd Annual Meeting & Exposition of American Society of Hematology
  • Int'l Joint Research