2023 Fiscal Year Research-status Report

The plastic regulation of mitotic chromosome segregation in cancer development

Research Project

Project/Area Number	22K15549
Research Institution	Japanese Foundation for Cancer Research
Principal Investigator	趙民知公益財団法人がん研究会, がん研究所実験病理部, 客員研究員 (80808866)
Project Period (FY)	2022-04-01 – 2025-03-31
Keywords	染色体不安定性 / 異数性 / 可塑性 / Aurora B
Outline of Annual Research Achievements	がん細胞で多く見られる染色体不安定性(Chromosomal Instability; CIN)は、がんの治療抵抗性や再発と相関するが、その分子機構やがんの悪性化における染色体不安定性の意義に関しては不明な点が多い。胃がん組織を構成するがん細胞のプロイディ(核型)を調べた先行研究で、「がん細胞のCINレベルががんの浸潤・転移過程で変動する」可能性が示唆された(Negoto & Jo et al., 2022)。この観察に基づき本研究では、その検証と、がんの悪性化機構として、CINレベルの可逆的な変化「CINの可塑性」の分子背景と、その意義を明らかにすることを目指している。これまで、がん幹細胞由来の核型が異なる各クローンにおいて、Aurora Bキナーゼの活性や染色体分配エラー率によりCINレベルを評価し、「がん幹細胞はCINレベルの変動を伴いながら増殖する」ことを見出した。また、これらのクローンのエクソーム解析を実施し、Karyo-seq解析を行った結果、CINレベルが高いクローンで、特定の染色体が3本に増加していることが分かり、これらの染色体がトリソミーにとなることがCINの高い細胞の増殖を有利にしている可能性が示唆された。 2023年度には、がん幹細胞のAurora B活性に負担をかけ、その反応を観察する実験から、「Aurora B活性の可塑的制御がある」ことが示唆され、CINレベルの変動に関与する可能性が考えられた。続いて、CINレベルの変動と増殖性、また微小環境との関連性を調べるため、がん幹細胞の各クローンにおいて、長期間の継代培養とマウス移植実験を行った。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 2022年度に確認した「がん幹細胞のCINレベルの可塑的変化」について、2023年度では、「Aurora Bキナーゼ活性の可塑的制御と、がん幹細胞のCINレベル変化が関連しうる」ことを見出した。また予定通り、がん幹細胞のクローンにおいて、長期間継代培養とマウス移植実験を行った。本研究は、順調に進展していると言える。
Strategy for Future Research Activity	2024年度には、「Aurora B複合体と結合するHP1の量がAurora Bの活性程度を規定する」ことから、Aurora B複合体と結合できないHP１の変異体を導入したがん幹細胞を制作し、Aurora Bの可塑性の程度を検討することで、Aurora Bの可塑性の分子背景を明らかにする。また、長期間継代培養とマウス移植実験から得られたゲノムとトランスクリプトーム解析からCINレベルの変動と増殖性と、さらに微小環境との関連性を調べる。