2020 Fiscal Year Research-status Report
Understanding of Wnt-addicted cancer cells using comprehensives transcriptome data
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20K07563
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
山口 貴世志 東京大学, 医科学研究所, 講師 (50466843)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
古川 洋一 東京大学, 医科学研究所, 教授 (20272560)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 大腸がん / Wntシグナル / トランスクリプトーム / 遺伝子発現調節 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
1年目は、2つのWnt標的候補遺伝子、Motile sperm domain containing 1（MOSPD1）およびOdontogenic, ameloblast associated（ODAM）のWnt/β-cateninシグナル伝達経路による発現調節機序を明らかにした。我々が以前に行ったChIP-seqデータや公共のデータベースを用いて、候補遺伝子近傍のTCF7L2（TCF4）の結合領域やエンハンサー領域の情報を取得し、これらの領域について詳細な解析を行った。その結果、ODAM遺伝子から約15kb上流およびMOSPD1遺伝子の下流に存在する機能的なWnt調節領域（WRE）を同定し、それぞれのWREがODAMあるいはMOSPD1の転写調節において重要な役割を演じていることを示した。尚、もう1つの候補遺伝子PDE4Dに関しては、Wntシグナルが亢進している大腸腫瘍において同遺伝子の発現上昇が認められなかったことから、今回の解析対象から除外した。
ロングリードシーケンスによるトランスクリプトーム解析では、大腸がんをはじめとするいくつかのがん細胞株からRNAを抽出し、オックスフォード・ナノポア社のMinIONシーケンサーを用いてdirect RNA sequencingを実施した。ナノポア技術を利用したロングリードシーケンスはアイソフォームの同定、ハプロタイプフェージング、RNA塩基の修飾等多くの有益な情報が得られる一方で、今回の検討によりシーケンス精度やインプットRNA量等、多くの解決すべき課題が明らかになった。現在は、全長RNAを迅速かつ正確にアラメント・検出/定量できるプログラムの比較検討を行っている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本検討により、２つの標的候補遺伝子、MOSPD1とODAMがβ-catenin/TCFにより直接転写調節されることが明らかとなった。またロングリードシーケンスによる転写産物の解析やCRIPSP/Cas9システムを用いたAPC遺伝子ノックアウト-HAP1細胞の樹立も当初計画通り順調に進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
MOSPD1やODAMの発現亢進とがんの発生や進展との関係は不明である。そこで、がん細胞におけるMOSPD1やODAMの役割を明らかにするために、siRNAによって同遺伝子の発現を抑制し、RNA-seqによる遺伝子発現解析を実施する。発現変動する遺伝子群を抽出しシステム生物学的アプローチによって、これら遺伝子が関与する細胞内での機能やパスウェイを推定する。その後、細胞実験により、予測された機能と表現型が一致するかどうか検討する。ナノポアシーケンスに関しては、前年度に引き続き、大腸がん細胞株の遺伝子発現やアイソフォーム、塩基修飾を中心に解析を進める。
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