2021 Fiscal Year Research-status Report
染色体不安定性を有する細胞の細胞死回避メカニズムの解明
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21K15520
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| Research Institution | National Cancer Center Japan |
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Principal Investigator |
山盛 智子 (森田智子) 国立研究開発法人国立がん研究センター, 先端医療開発センター, 特任研究員 (10767750)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 染色体不安定性 / がん / 化合物スクリーニング / 細胞競合 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
染色体の倍化・異数体化などの染色体不安定性はがん細胞が持つ大きな特徴の一つである。
我々が樹立したHCT116を親細胞株とする異数体細胞株は、異数体化に至る過程で多数が細胞死に至る一方(抗腫瘍能)、10%程度の細胞が生き残る(抗腫瘍能の破綻)。異数体化のストレスを克服した残存細胞は主に四倍体で存在しながら親細胞と同等の増殖能を示す。本研究ではこれらの染色体不安定性を有する細胞がどのように細胞死・生存の分岐スイッチを選択し、細胞死から免れたのかを解析し、抗腫瘍能の破綻に関わる分子の特定を目指すことを目的としている。
初年度は染色体不安定順応性モデルとして異数体化細胞を樹立した後、異数体化細胞が脆弱性を示すという結果を得た低酸素・低グルコース条件下で親細胞株・異数体細胞株を用いてシングルセルRNA-seq解析を実施した。特徴的な遺伝子発現ごとに10個のクラスターに分類されたが、9つのクラスターでは親細胞株と異数体細胞株は混在し、1つのクラスターでのみ異数体細胞株が単独で分類された。この結果から、親細胞株と樹立後の異数体細胞株は遺伝子発現レベルでは差異がほとんど無いことが明らかになった。今後は特徴的な遺伝子発現を示した1つのクラスターに関して詳細な分析を進めていく。さらに、異数体化に至る過程の変化を追うために、経時的にサンプリングを実施し、遺伝子発現の変化を時間依存的に解析する手法をとることにした。当研究室が保有する化合物ライブラリを用いたスクリーニングと同時並行で実験を実施し、異数体化細胞が有する細胞死・生存の分岐スイッチの選択の本質に迫る。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本研究の学術学的「問い」は二倍体細胞が異数体化細胞になる過程でどのようにして細胞死・生存が選択されるか、という点である。この問いに対する答えを得るために、異数体化を誘導するAurora-B阻害剤処理を24時間のみ実施し、その後はAurora-B阻害剤の無添加培地に置換、経時的に処理後13日目までサンプリングしてシングルセルRNA-seq解析を行った。現在、シングルセルRNA-seq解析の結果を分析しているところである。シングルセルRNA-seq解析からはどのような遺伝子発現パターンを有する細胞が脱落・生存するのかが明らかになることを期待している。
進捗状況がやや遅れているのは新型コロナウイルスの影響で在宅勤務になることが多く、実験業務に使える時間が減ったことが挙げられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度は自身の産休・育休のため研究中断届を提出している。研究復帰後は未実施となっているFucciシステムを使った細胞周期の状態確認、細胞老化の程度の評価及び細胞死・生存の分岐スイッチとなる分子を探索するための低分子化合物のスクリーニングを実施したい。初年度で実施したシングルセルRNA-seq解析から得られた特異的な遺伝子発現パターンがあれば、Western Blottingによるシグナル関連タンパク質の発現確認や阻害剤を用いた解析を実施し、異数体化に至る過程での細胞死・生存スイッチに関与があるのかを明らかにする。
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| Causes of Carryover |
研究進捗が想定より遅く、実施予定であった実験に未着手であるため次年度使用額が生じた。
次年度は産休・育休取得により「研究中断届」を提出しているため、復帰後に補助事業期間延長承認申請書を提出し、研究計画の全体を遂行できるようにする。
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[Presentation] CDC7 inhibitor-induced replication stress generates inflamed aneuploid cells to sensitize immune checkpoint inhibitors2021
Author(s)
Tomoko Y Morita, Jie Yu, Yukie Kashima, Kosuke Tanaka, Yumi Hakozaki, Shun-ichiro Kageyama, Akito Nakamura, Eric Lightcap, Huifeng Niu, Karuppiah Kannan, and Akihiro Ohashi.
Organizer
2021 AACR-NCI-EORTC Virtual International Conference on Molecular Targets and Cancer Therapeutics
Int'l Joint Research
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[Presentation] The CDC7 inhibitor-induced replication stress inflames the aneuploid cells to sensitize immune checkpoint inhibitors2021
Author(s)
Tomoko Yamamori Morita, Jie Yu, Yukie Kashima, Kosuke Tanaka, Tatsunori Minamide, Yumi Hakozaki, Shun-ichiro Kageyama, Akito Nakamura, Eric Lightcap, Huifeng Niu, Karuppiah Kannan, and Akihiro Ohashi.
Organizer
The 44th Annual Meeting of the Molecular Biology Society of Japan.
