2020 Fiscal Year Research-status Report
染色体融合可視化システムで挑む上皮性腫瘍の高頻度発生メカニズムの解明
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20K21545
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
林 眞理 京都大学, 医学研究科, 客員准教授 (90761099)
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| Project Period (FY) |
2020-07-30 – 2022-03-31
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| Keywords | 上皮間葉転換 / 染色体融合 / がん |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究計画では，なぜヒト上皮細胞が他の細胞種と比較してがん化しやすいのかという科学的「問い」に、独自に開発した萌芽期の新たなアプローチ「染色体融合可視化システム:FuVis (Fusion Visualization system)」で挑戦し、細胞のがん化頻度に関する新たな仮説の立証を目指している。特に、細胞の種類によって染色体融合の運命が異なるという仮説を立て，異なる細胞種間、特に上皮細胞と間葉細胞において、染色体融合が、細胞の運命にどのような影響を与えるのかを明らかにすることを目的とした研究を展開する。
初年度においては，当初の計画に従い，正常ヒト乳腺上皮細胞（HMEC）において，FuVisの構築に取り組んだ．最先端の遺伝子導入技術を応用し，単一の姉妹染色分体融合を蛍光タンパク質の発現として検出することを可能とする人工DNA配列を，X染色体短腕のサブテロメアに導入することを試みた．しかしながら，HMECの遺伝子組換え効率が著しく悪いせいか，期待される遺伝子導入細胞は得られなかった．そこで，計画を微調整し，すでにFuVisとして構築した上皮細胞由来のヒト結腸腺がんHCT116を応用することを目指した．HCT116細胞において，炎症性サイトカインであるIL-1bやTNF-aによって上皮細胞から間葉細胞への変化（上皮間葉転換：EMT）を引き起こせるという報告がなされている．そこで，EMT下で活性化されるプロモーターの下流に赤色蛍光タンパク質を配置したレポーター遺伝子をHCT116 FuVis細胞に導入した．そして，この細胞では，IL-1b及びTNF-aによる刺激で，赤色タンパク質が発現することを確認した．
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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
当初の計画であったHMEC細胞でのFuVis構築は，遺伝子組み換え頻度が著しく低いと判断し，断念した．しかし，すでにFuVisを構築済みのHCT116において，IL-1bやTNF-aの刺激によってEMTが引き起こされるという報告に着目し，計画の修正を図った．その結果，HCT116 FuVis細胞において，EMTに応答して赤色蛍光タンパク質を発現するレポーター細胞の構築に成功した．このレポーター細胞によって，本研究計画の最終目標である，EMT前後における姉妹染色分体融合の影響の解析を遂行することが可能となった．よって，計画はおおむね順調に進展していると判断した．
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| Strategy for Future Research Activity |
構築したHCT116 FuVis EMT-reporter細胞を用いて，単一の姉妹染色分体融合が，上皮細胞，及び間葉細胞において，細胞にどのような運命をもたらすかを，当初の計画に沿って詳細に解析する．
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| Causes of Carryover |
当該年度において，COVID-19の影響による研究活動制限期間が発生し，予定していた物品費の支出，及び適切な人材の確保に遅れが生じた．次年度の計画を調整することで，予定していた研究の遂行に使用する．
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| Remarks |
研究室ホームページ
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