2022 Fiscal Year Annual Research Report
Integrated understanding of molecular mechanisms of osteosarcoma development focusing on Myc super-enhancer
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21H03113
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| Research Institution | Nagasaki University |
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Principal Investigator |
伊藤 公成 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 教授 (00332726)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
神崎 秀嗣 秀明大学, 看護学部, 教授 (60807345)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 骨肉腫 / RUNX / Myc / p53 / TGF-β |
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまで骨肉腫発症メカニズムの解明を目指し、骨肉腫モデルマウス；Osx-Cre;p53f/fマウス（骨芽細胞特異的p53欠損マウス／OSマウス）を使用して、Runx転写因子の機能を検討してきた。その結果、p53非存在下でRunx3がc-Mycの過剰発現を誘導することが、骨肉腫発症の基盤分子機序であることを明らかにした。しかしp53欠損下でRunx3によるMyc過剰発現を惹起する環境要因はこれまで不明であった。そこで、骨肉腫発症における微小環境を考慮し、種々の増殖因子・サイトカインを検討したところ、腫瘍悪性化因子TGFβが、スーパーエンハンサー: TGFβ-MycSEを介しRunx3依存的にMycの発現誘導をもたらすこと、それはp53欠損下でのみ観察される現象であることを見出した。そこで、それらの意義を検討するため、独自に次の１～４に示すような遺伝子改変マウスラインを作成した。
１．TGFβ-MycSE を欠失したマウスライン（TGFβ-MycSEΔ）。２．TGFβ-MycSE を組織特異的に欠損できるよう、TGFβ-MycSEをLoxp配列で挟んだマウスライン（TGFβ-MycSE flox）。３．TGFβ-MycSEの中心に存在するRunx転写因子結合配列のみを欠損したマウスライン（TGFβ-MycSERx m/m）。４．TGFβタイプ２受容体を欠損したマウスライン（Tgfbr2 flox）。
これら４種類のラインをそれぞれOSマウスと交配させ、骨肉腫の発症と寿命を観察している。これまでのところ、すべてのラインにおいて、OSマウスと比較して、骨肉腫の発症が抑制され寿命が延長した。
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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
骨肉腫細胞においてTGFβによるRunx3依存的Mycの発現誘導を観察した。さらに、この分子機序で必須なゲノム上のエレメント候補TGFβ-MycSEを見出した。そこで以下の遺伝子改変マウスを作出し、OS マウスと交配し、骨肉腫発症に及ぼす影響を確認している。マウスラインの作出と観察は研究代表者（伊藤）が実施し、得られたデータの処理を研究分担者（神崎）が担当している。
１． TGFβ-MycSE またはTGFβ-MycSE 中のRunx 配列を欠損させた（TGFβ-MycSEΔ、TGFβ-MycSE floxまたはTGFβ-MycSERx m/m）マウスを作製し、OS マウスと交配させ、OS；TGFβ-MycSEΔ、OS；TGFβ-MycSE flox/floxまたはOS；TGFβ-MycSERx m/m マウスを作出した。
２． Tgfbr2 floxマウスを導入し、OS マウスと交配させ、OS；Tgfbr2 flox/+マウスを作出した。
予定どおり、上記の１と２で得られた各ライン数十匹を用意し、観察できた。期待したようにすべてのラインにおいて、OSマウスと比較して、骨肉腫発症が抑えられ寿命が延びている。
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| Strategy for Future Research Activity |
以下の４つのマウスラインを各数十匹用意し、骨肉腫発症の時期、頻度、そしてそれぞれのマウスの寿命を、１年以上かけて観察してきた。
１．OS；TGFβ-MycSEΔ、２．OS；TGFβ-MycSE flox/flox、３．OS；TGFβ-MycSERx、４．OS；Tgfbr2 flox/+
その結果、４つのラインすべてにおいて、OS マウスと比較して、有意に骨肉腫発症時期が遅れ、頻度が低下し、マウスの寿命が延びた。よって、p53遺伝子欠損型の骨肉腫発症において、TGFβは悪性化因子として機能していることが判明した。そこで今後は、骨肉腫を発症したOSマウスにTGFβ阻害剤を投与して、抗腫瘍効果が得られるかどうかを検証する(担当；伊藤）。さらに、その結果の統計処理を行う（担当；神崎）。
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