CRISPR/Cas9 screening of epigenetic factors relating to cancer malignancy

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K07686
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 50010:Tumor biology-related
• Research Institution: Kanazawa University
• Principal Investigator: Ishimura Akihiko 金沢大学, がん進展制御研究所, 助教 (80375261)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: エピジェネティクス / がん悪性化 / 乳がん

Outline of Final Research Achievements

Epigenetic mutations in tumors alter the genomic environment, leading to the activation of oncogenes or inactivation of tumor suppressor genes. The alteration is involved in the acquisition of various cancer malignant phenotypes such as invasion, metastasis, stemness and drug resistance.
In order to identify essential epigenetic regulators relating to breast cancer malignancy, we performed CRISPR/Cas9 screening using a lentiviral sgRNA library composed of 120 kinds of epigenetic regulators. As a result, we identified KDM3B, one of the histone demethylases, as a breast cancer malignant factor. Cell biological studies and clinical data strongly suggest that KDM3B is a novel tumor suppressor in malignant breast cancer.

Free Research Field

がん生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

がんの発生・悪性進展過程において、遺伝子自身の異常のみならず、その遺伝子を取り巻く環境変化（エピジェネティック変異）が高頻度に報告されている。しかし両変異の相互作用とそれらが及ぼす影響は、意外なほど理解されていない。本スクリーニングでは、ゲノム編集によって任意に遺伝子変異を導入した細胞と（対象を絞った）sgRNAを用いることで、これまで報告のないエピジェネティック制御因子を新規がん悪性化因子として同定できた。本スクリーニング法は、様々なタイプのがん悪性形質獲得（薬剤耐性など）に関わる因子の探索にも展開でき、エピジェネティック制御の可逆性に注目した新たな治療戦略の確立に貢献できる。