2021 Fiscal Year Research-status Report
小児脳腫瘍におけるSRCシグナルによる発がん機構の解明と新規治療法の開発
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21K20853
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| Research Institution | National Center of Neurology and Psychiatry |
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Principal Investigator |
足立 透真 国立研究開発法人国立精神・神経医療研究センター, 神経研究所 病態生化学研究部, 流動研究員 (70911973)
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| Project Period (FY) |
2021-08-30 – 2023-03-31
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| Keywords | Group4 髄芽腫 / 膠芽腫 / 小脳顆粒細胞前駆細胞 / オリゴデンドロサイト |
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| Outline of Annual Research Achievements |
髄芽腫および膠芽腫は小児の小脳で生じる代表的な悪性脳腫瘍である。これらの腫瘍は発生部位や形態学的な違いを基に病理学的に分類されてきたが、同じ腫瘍と診断された場合でも放射線治療や化学療法に対する感受性が異なることが多い。その理由として、個々の患者ごとに特徴的な様々な遺伝子変異が原因となり、異なる分子シグナルががんの増殖を制御している可能性が提唱されている。したがって個々の腫瘍の特徴を分子レベルで正しく理解し、腫瘍の特徴に応じた個別化治療を行う必要がある。本研究において申請者はGroup4 髄芽腫の起源細胞は、小脳細胞のうち生後まで増殖能を維持し、生体脳で最も細胞数が多いとされる小脳顆粒細胞の前駆体(GNP)なのではないかと考え研究を行なっている。生後小脳から GNP を密度勾配遠心により分離・回収したのち、申請者の所属する研究チームが先行研究で同定していた複数の遺伝子を導入することでGroup4 髄芽腫の誘導を試みた。その結果遺伝子A, Bを同時に過剰発現した際に、驚くべきことに、神経芽細胞由来とされる髄芽腫ではなく、グリア細胞由来とされる膠芽腫の誘導が確認された。また、培養下においてウイルス感染後 48 時間で GNP がオリゴデンドロサイトおよび膠芽腫の分子マーカーである OLIG2 を発現することを確認している。更に申請者は、現在Cre-LoxP システムを用いて胎仔小脳の細胞種特異的に 遺伝子A,Bを活性化させ、髄芽腫と小脳膠芽腫という全く異なる腫瘍が形成される知見を得ており、この現象の追試を行なっている。小脳の異なる前駆細胞において共通の分子経路を活性化させることによって、どのように異なる悪性腫瘍形成が誘導されるのか、また、どのようにGNPの形質転換が誘導されているのか、その分子機序の解明を進めている。
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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
上記のCre-LoxP システムを用いた髄芽腫、小脳膠芽腫という異なる腫瘍が誘導される現象の追試は順調に進んでおり、現在はその根底にある分子機序の同定を目指している。また、「今後の研究の推進方策」にて後述するが、分子機序同定のための予備実験である「FLAG タグと HA タグを融合させた融合遺伝子を用いての腫瘍誘導」は順調に進行しており、既に腫瘍が誘導されること、タグの有無によって腫瘍誘導速度、マウス個体の致死率に差がないことも確認ができている。共同研究実施予定であるフランスのキュリー研究所Olivier Ayrault 博士との連携も問題なく取れており、研究進捗は概ね順調に進展していると考える。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後、本研究において、標的遺伝子にFLAG タグと HA タグを融合させた融合遺伝子を用いて腫瘍形成を誘導したのち、腫瘍組織を採取して抗 FLAG 抗体と抗 HA 抗体を用いて免疫沈降法と質量分析法を組み合わせ、標的遺伝子の結合分子を同定する予定である。同時に、仏キュリー研究所(Olivier Ayrault 博士)との共同研究において腫瘍組織のリン酸化プロテオミクスを行い、両方の研究機関での研究結果とヒト脳腫瘍における遺伝子発現を総合的に比較・検討することで、標的遺伝子の下流分子を同定する。同定した新規結合分子、下流分子を標的とした sgRNA を導入することで、標的分子の CRISPR-Cas9 ゲノム編集による遺伝子ノックアウト(KO)を行い、標的遺伝子導入による腫瘍誘導活性の変化を解析する。また、ヒト PDX モデルを活用して、レンチウイルスを用いた CRISPR-Cas9 ゲノム編集により標的分子を KO したのち、免疫不全マウスに再移植して、腫瘍増殖における影響を生体内で解析する予定である。
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| Causes of Carryover |
本年度に実施する予定だった共同研究が来年度実施となったため、その際に使用する予定だった金額を繰り越した。
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