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2022 Fiscal Year Annual Research Report

Plastic regulation of chromosome dynamics in cancer

Research Project

Project/Area Number 22H04996
Research InstitutionJapanese Foundation for Cancer Research

Principal Investigator

広田 亨  公益財団法人がん研究会, がん研究所 実験病理部, 部長 (50421368)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 伊藤 武彦  東京工業大学, 生命理工学院, 教授 (90501106)
サンペトラ オルテア  慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 講師 (50571113)
Project Period (FY) 2022-04-27 – 2027-03-31
Keywords染色体動態 / クロマチン高次構造 / 染色体不安定性 / 異数体 / Auroraキナーゼ / がん幹細胞
Outline of Annual Research Achievements

本年度は、まず、核型のパターンによってクローン化したがん幹細胞について、染色体不安定性のレベルと増殖性を調べた。得られたクローンの核型を解析したところ、10.5%がもともとのがん幹細胞(Tumor Stem、TS細胞)と同様な核型分布を保ち(Parent-likes)、10.5%が多倍体となり(Hyperploids)、残りの79%が二倍体であった (Diploids)。これら3グループに分けられた各クローンについて、M期の染色体動態と、セントロメアにおけるAurora B機能を解析したところ、TS細胞と同程度に、Parent-likesとHyperploids は染色体分配エラーの頻度が高く、Aurora B 基質のリン酸化レベルが低下していた。このことから、TS細胞のAurora B活性が高くなりうること、二倍体の染色体不安定性が低い細胞が、異数体化する染色体不安定性が高い細胞よりも増殖に有利であることが示唆された。これらの観察は、がん幹細胞の染色体不安定性のレベルが可塑的であることを再確認する結果である。またこれらのクローンについて、低リード数でのDNAシーケンスデータを~5Mb枠で区切るKaryo-seq解析を行い、ゲノムワイドにその量的変化を検討した。そして各クローンで発現している遺伝子をトランスクリプトーム解析によって調べたところ、染色体不安定性レベルの高低を説明しうる変化が見出された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初の構想どおり、がん幹細胞の染色体不安定性のレベルが可塑的であることと、その可塑性はAurora B活性の変化によってよく反映されることを再確認する結果が得られた。これをもとに、経時間的な変化を調べるための実験を当初の計画に沿って進めている。

Strategy for Future Research Activity

がん幹細胞(TS細胞)とそのクローン9系統(Diploids、Parent-likes、Hyperploidsの各3クローン)について、細胞の増殖性と染色体不安定性のレベル、遺伝子発現プロファイルを、 長期間培養して追跡する試験管内での変化と、マウスの脳実質に同所移植して、生体環境での変化を解析する。

  • Research Products

    (28 results)

All 2022 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 4 results) Presentation (19 results) (of which Int'l Joint Research: 18 results) Remarks (2 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Int'l Joint Research] Francis Crick Institute(英国)

    • Country Name
      UNITED KINGDOM
    • Counterpart Institution
      Francis Crick Institute
  • [Int'l Joint Research] Colorado State University(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      Colorado State University
  • [Journal Article] Chromosome arm length, and a species-specific determinant, define chromosome arm width2022

    • Author(s)
      Kakui Yasutaka、Barrington Christopher、Kusano Yoshiharu、Thadani Rahul、Fallesen Todd、Hirota Toru、Uhlmann Frank
    • Journal Title

      Cell Reports

      Volume: 41 Pages: 111753~111753

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2022.111753

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Autocleavage of separase suppresses its premature activation by promoting binding to cyclin B12022

    • Author(s)
      Shindo Norihisa、Kumada Kazuki、Iemura Kenji、Yasuda Jun、Fujimori Haruna、Mochizuki Mai、Tamai Keiichi、Tanaka Kozo、Hirota Toru
    • Journal Title

      Cell Reports

      Volume: 41 Pages: 111723~111723

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2022.111723

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Profiling chromosomal‐level variations in gastric malignancies2022

    • Author(s)
      Negoto Tetsuya、Jo Minji、Nakayama Izuma、Morioka Motohiro、Takeuchi Kengo、Kawachi Hiroshi、Hirota Toru
    • Journal Title

      Cancer Science

      Volume: 113 Pages: 3864~3876

    • DOI

      10.1111/cas.15544

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Tumor-Infiltrating PD-1+ Immune Cell Density is Associated with Response to Neoadjuvant Chemoradiotherapy in Rectal Cancer2022

    • Author(s)
      Kitagawa Yusuke、Akiyoshi Takashi、Yamamoto Noriko、Mukai Toshiki、Hiyoshi Yukiharu、Yamaguchi Tomohiro、Nagasaki Toshiya、Fukunaga Yosuke、Hirota Toru、Noda Tetsuo、Kawachi Hiroshi
    • Journal Title

      Clinical Colorectal Cancer

      Volume: 21 Pages: e1~e11

    • DOI

      10.1016/j.clcc.2022.01.004

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 染色体不安定性の研究2022

    • Author(s)
      広田亨
    • Organizer
      細胞分裂研究会
  • [Presentation] HP1-Aurora B複合体のセントロメア局在を促進する構造基盤2022

    • Author(s)
      松井紗帆, 野澤竜介, 広田亨
    • Organizer
      第81回日本癌学会学術総会
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] DNA複製の制御機構とその破綻がもたらすゲノム不安定性2022

    • Author(s)
      草野善晴, 野澤竜介, 広田亨
    • Organizer
      第81回日本癌学会学術総会
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] がんの悪性形質獲得過程における染色体動態の可塑的制御とその意義2022

    • Author(s)
      趙民知, 加藤詩子, サンペトラ・オルテア, 音琴哲也, 佐谷秀行, 広田亨
    • Organizer
      第81回日本癌学会学術総会
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 染色体分配を制御するAurora B反応場の形成機能2022

    • Author(s)
      野澤竜介, 松井紗帆, 広田亨
    • Organizer
      第81回日本癌学会学術総会
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 動原体を制御する分裂期キナーゼとフォスファターゼの動的相互作用の解明2022

    • Author(s)
      鎌倉奈々, 趙民知, 広田亨
    • Organizer
      第81回日本癌学会学術総会
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 染色体異常ががんの悪性形質に与える影響2022

    • Author(s)
      音琴哲也, 趙民知, 河内洋, 広田亨
    • Organizer
      第81回日本癌学会学術総会
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 分裂期キナーゼ活性操作による致死的染色体分配異常の誘導2022

    • Author(s)
      高橋元子, 趙民知, 鎌倉奈々, 河北暢佳, 加藤詩子, 広田亨
    • Organizer
      第81回日本癌学会学術総会
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 分子構造変換によるPlk1の活性制御機構の解析2022

    • Author(s)
      劉暢, 鎌倉奈々, 趙民知, 高橋元子, 広田亨
    • Organizer
      第45回日本分子生物学会年会
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 正確な染色体分配を保証するHP1-Aurora B複合体のセントロメア局在機構2022

    • Author(s)
      松井紗帆, 野澤竜介, 広田亨
    • Organizer
      第45回日本分子生物学会年会
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 染色体配分におけるコロナの形成制御と意義2022

    • Author(s)
      瀬下奈々美, 野澤竜介, 広田亨
    • Organizer
      第45回日本分子生物学会年会
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] がん細胞における染色体動態の可塑的制御とその病理学的意義2022

    • Author(s)
      趙民知, 加藤詩子, サンペトラオルテア, 音琴哲也, 佐谷秀行, 広田亨
    • Organizer
      第45回日本分子生物学会年会
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Aurora B複合体へのHP1結合特異性がプロイディ維持を保証する2022

    • Author(s)
      迫洸佑, 古川亜矢子, 西村善文, 広田亨
    • Organizer
      第45回日本分子生物学会年会
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 自己切断を介したセパレースの活性制御機構2022

    • Author(s)
      進藤軌久, 広田亨
    • Organizer
      第45回日本分子生物学会年会
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 染色体配分を制御するAurora B集合体の形成機構2022

    • Author(s)
      野澤竜介, 松井紗帆, 広田亨
    • Organizer
      第45回日本分子生物学会年会
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] セントロメアDNAの転写制御による異数体細胞の誘導2022

    • Author(s)
      鈴木杏奈, 松井紗帆, 広田亨
    • Organizer
      第45回日本分子生物学会年会
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 分裂期キナーゼによる微小管-動原体結合制御機構の解析2022

    • Author(s)
      鎌倉奈々, 趙民知, 広田亨
    • Organizer
      第45回日本分子生物学会年会
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 分子クラスターが駆動するM期染色体構築2022

    • Author(s)
      髙橋元子, 広田亨
    • Organizer
      第45回日本分子生物学会年会
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] The labile control of mitotic chromosome sagregation underlies chromosomal instability in cancer cells2022

    • Author(s)
      Hirota, Toru
    • Organizer
      12th AACR-JCA Joint Conference
    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] がん研究会がん研究所実験病理部

    • URL

      https://www.jfcr.or.jp/laboratory/department/experiment/index.html

  • [Remarks] がん研究会がん研究所実験病理部(広田亨研究室)

    • URL

      https://www.jfcr.or.jp/tci/exppathol/

  • [Patent(Industrial Property Rights)] Plk1キナーゼの染色体動態制御機能を標的とした医薬のスクリーニング方法2022

    • Inventor(s)
      広田亨、高橋元子、趙民知、加藤詩子、鎌倉奈々、河北暢佳
    • Industrial Property Rights Holder
      広田亨、高橋元子、趙民知、加藤詩子、鎌倉奈々、河北暢佳
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2022-156506

URL: 

Published: 2023-12-25  

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