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2020 Fiscal Year Annual Research Report

Discovery of cancer genes driving NASH-HCC for personalized therapy

Research Project

Project/Area Number 20H03661
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

小玉 尚宏  大阪大学, 医学系研究科, 助教 (10623275)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Keywords肝細胞癌 / NASH / ドライバー遺伝子 / トランスポゾン / CRISPR / プール型ライブラリー / スクリーニング
Outline of Annual Research Achievements

挿入変異型トランスポゾンを用いたNASH肝癌ドライバー遺伝子の網羅的スクリーニング系により同定したNASH由来肝癌ドライバー遺伝子候補の中から、がん抑制遺伝子として機能していることが想定される50遺伝子を選択した。これらを標的としたgRNA270本を設計し、SleepingBeautyトランスポゾン(SBT)ベクターにクローニングしてプール型CRISPRライブラリーを作製した。また、任意の時期に肝細胞でCas9を発現させる為、タモキシフェン誘導型肝細胞特異的Cre転移酵素発現マウス(Alb-CreER)とCas9のKnock-Inマウス(ROSA26-LSL-Cas9)を交配したマウスを作成した。さらに、このマウスをKras活性化Pten欠損マウス(Kras G12D/+;Pten flox/flox)と交配した。これにより作成したマウス(Alb-CreER;ROSA26-LSL-Cas9;Kras G12D/+;Pten flox/flox)はタモキシフェン投与後約4ヶ月において肝腫瘍を形成することを確認した。一方で、投与後約2ヶ月例では腫瘍形成を認めなかった。そこでこのマウスの肝細胞内に、尾静脈急速静注法(HTVi法)によりライブラリーとトランスポゾン転移酵素発現ベクターを導入した。ライブラリー導入後、タモキシフェン投与によりCas9発現を誘導することで、各肝細胞で組み込まれたgRNAの標的遺伝子に欠損を生じさせた。6週後に解析を行ったところ、ライブラリー導入マウスにおいて肝腫瘍形成が認められた。一方Negative control gRNAを導入したマウスでは肝腫瘍形成は認められなかった。ライブラリーの導入により肝腫瘍形成が促進されたことから、これらの遺伝子が肝腫瘍形成に抑制的に働いていることが明らかとなった。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

当初の研究計画で想定したライブラリーの作成、マウスの作成、それを用いたスクリーニングにより肝腫瘍形成を得るところまで、想定内に進んでいる。

Strategy for Future Research Activity

1年目で樹立した生体内検証を行うためのマウスモデルを用いて、二次スクリーニングを行い、得られた腫瘍のシークエンス解析を実施する。これにより、50遺伝子からNASH肝癌のがん抑制遺伝子候補を更に数個の遺伝子に絞り込む。絞り込んだ遺伝子群については、個別のgRNAを用いてこのマウスモデルを用いて検証を行う。個別の検証系においては、形成された腫瘍の分子生物学的解析から、発がんにおける各遺伝子の役割を解明する。

  • Research Products

    (16 results)

All 2021 2020

All Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 5 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results) Book (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Hepatic Stellate Cells in Hepatocellular Carcinoma Promote Tumor Growth Via Growth Differentiation Factor 15 Production2021

    • Author(s)
      Myojin Yuta、Hikita Hayato、Sugiyama Masaya、Sasaki Yoichi、Fukumoto Kenji、Sakane Sadatsugu、Makino Yuki、Takemura Nobuyuki、Yamada Ryoko、Shigekawa Minoru、Kodama Takahiro、Sakamori Ryotaro、Kobayashi Shogo、Tatsumi Tomohide、Suemizu Hiroshi、Eguchi Hidetoshi、Kokudo Norihiro、Mizokami Masashi、Takehara Tetsuo
    • Journal Title

      Gastroenterology

      Volume: 160 Pages: 1741~1754.e16

    • DOI

      10.1053/j.gastro.2020.12.015

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Gab1 in livers with persistent hepatocyte apoptosis has an antiapoptotic effect and reduces chronic liver injury, fibrosis and tumorigenesis2021

    • Author(s)
      Mizutani Naoki、Hikita Hayato、Saito Yoshinobu、Myojin Yuta、Sato Katsuhiko、Urabe Makiko、Kurahashi Tomohide、Shiode Yuto、Sakane Sadatsugu、Murai Kazuhiro、Nozaki Yasutoshi、Kodama Takahiro、Sakamori Ryotaro、Yoshida Yuichi、Tatsumi Tomohide、Takehara Tetsuo
    • Journal Title

      American Journal of Physiology-Gastrointestinal and Liver Physiology

      Volume: in press Pages: in press

    • DOI

      10.1152/ajpgi.00370.2020

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Persistent hepatocyte apoptosis promotes tumorigenesis from diethylnitrosamine-transformed hepatocytes through increased oxidative stress, independent of compensatory liver regeneration2021

    • Author(s)
      Nozaki Yasutoshi、Hikita Hayato、Tanaka Satoshi、Fukumoto Kenji、Urabe Makiko、Sato Katsuhiko、Myojin Yuta、Doi Akira、Murai Kazuhiro、Sakane Sadatsugu、Saito Yoshinobu、Kodama Takahiro、Sakamori Ryotaro、Tatsumi Tomohide、Takehara Tetsuo
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 11 Pages: 3363

    • DOI

      10.1038/s41598-021-83082-7

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Sequential administration of XPO1 and ATR inhibitors enhances therapeutic response in TP53-mutated colorectal cancer2021

    • Author(s)
      Inoue A, Robinson FS, Minelli R, Tomihara H, Rizi BS, Rose JL, Kodama T, Srinivasan S, , Stephan C, Giuliani V, Deem AK, Shingu T, Deribe YL, Menter DG, Heffernan TP, Viale A, Bristow CA, Kopetz S, Draetta GF, Genovese G, Carugo A
    • Journal Title

      Gastroenterology

      Volume: in press Pages: in press

    • DOI

      10.1053/j.gastro.2021.03.022

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] ST6GAL1 Is a Novel Serum Biomarker for Lenvatinib-Susceptible FGF19-Driven Hepatocellular Carcinoma2020

    • Author(s)
      Myojin Yuta、Kodama Takahiro、Maesaka Kazuki、Motooka Daisuke、Sato Yu、Tanaka Satoshi、Abe Yuichi、Ohkawa Kazuyoshi、Mita Eiji、Hayashi Yoshito、Hikita Hayato、Sakamori Ryotaro、Tatsumi Tomohide、Taguchi Ayumu、Eguchi Hidetoshi、Takehara Tetsuo
    • Journal Title

      Clinical Cancer Research

      Volume: 27 Pages: 1150~1161

    • DOI

      10.1158/1078-0432.CCR-20-3382

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 非B非C肝細胞癌の背景肝疾患別臨床的及び分子生物学的特徴の検討2020

    • Author(s)
      村井大毅、小玉尚宏、竹原徹郎
    • Organizer
      第106回日本消化器病学会総会
  • [Presentation] 非B非C肝癌の臨床的特徴とNAFLDからの肝癌発症早期診断マーカーの検討2020

    • Author(s)
      村井大毅、小玉尚宏、竹原徹郎
    • Organizer
      第56回肝臓学会総会
  • [Presentation] Hepatic stellate cell autophagy promotes HCC progression via GDF152020

    • Author(s)
      Yuta Myojin, Hayato Hikita, Masaya Sugiyama, Takahiro Kodama, Yuki Makino, Ryoko Yamada, Tasuku Nakabori, Ryotaro Sakamori, Tomohide Tatsumi, Masashi Mizokami, Tetsuo Takehara
    • Organizer
      The Digital International Liver Congress of the European Association for the Study of the Liver (EASL)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] プール型CRISPRライブラリーを用いたNASH新規治療標的分子の網羅的探索2020

    • Author(s)
      明神悠太、小玉尚宏、竹原徹郎
    • Organizer
      第56回肝臓学会総会
  • [Presentation] Genome-wide pooled CRISPR library screen identifies genetic mediators of hepatocyte lipotoxicity2020

    • Author(s)
      Takahiro Kodama, Yuta Myojin, Tetsuo Takehara
    • Organizer
      第24回日本肝臓学会大会
  • [Presentation] Molecular and immunological profiling of non-viral hepatocellular carcinoma through multi-omics approach2020

    • Author(s)
      Hiroki Murai, Takahiro Kodama, Shoichiro Tange, Ryoko Yamada, Hayato Hikita, Ryotaro Sakamori, Tomohide Tatsumi, Tetsuo Takehara
    • Organizer
      The Liver Meeting Digital Experience (TLMdX)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Serum ST6GAL1 is a novel biomarker for predicting efficacy of tyrosine kinase inhibitors in hepatocellular carcinoma2020

    • Author(s)
      Yuta Myojin, Takahiro Kodama, Kazuki Maesaka, Yu Sato, Hayato Hikita, Ryotaro Sakamori, Tomohide Tatsumi, Tetsuo Takehara
    • Organizer
      The Liver Meeting Digital Experience (TLMdX)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 非B非C肝細胞癌の臨床的および分子生物学的特徴と予後に関する検討2020

    • Author(s)
      村井大毅、小玉尚宏、竹原徹郎
    • Organizer
      第56回日本肝癌研究会
  • [Presentation] Identification and functional analysis of UBE2D3, a novel tumor suppressor gene of hepatocellular carcinoma2020

    • Author(s)
      Hiroki Murai, Takahiro Kodama, Ryoko Yamada, Hayato Hikita, Ryotaro Sakamori, Tomohide Tatsumi, Tetsuo Takehara
    • Organizer
      The Liver Meeting Digital Experience (TLMdX)
    • Int'l Joint Research
  • [Book] Hepatobiliary Cancers and Immunology. In: Gershwin M.E., M. Vierling J., Tanaka A., P. Manns M. (eds) Liver Immunology.2020

    • Author(s)
      Kodama T., Takehara T.
    • Total Pages
      620
    • Publisher
      Springer
    • ISBN
      978-3-030-51709-0
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 癌に関連する新規バイオマーカー2020

    • Inventor(s)
      小玉尚宏、明神悠太、竹原徹郎
    • Industrial Property Rights Holder
      小玉尚宏、明神悠太、竹原徹郎
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2020-165604号

URL: 

Published: 2021-12-27  

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