2014 Fiscal Year Research-status Report
幹細胞制御因子CD133を標的とした難治性神経芽腫の新規治療法開発の基盤研究
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25461614
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| Research Institution | Research Institute for Clinical Oncology, Saitama Cancer Center |
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Principal Investigator |
竹信 尚典 埼玉県立がんセンター(臨床腫瘍研究所), その他部局等, 専門研究員 (60392247)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
上條 岳彦 埼玉県立がんセンター(臨床腫瘍研究所), その他部局等, その他 (90262708)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 幹細胞 / 発がん / 細胞分化 / トランスジェニック動物 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
神経および脳腫瘍の幹細胞マーカーであるCD133は、神経芽腫の幹細胞が濃縮される不要細胞塊(以下スフェア)培養において発現が誘導される。また、CD133を発現した神経芽腫では、神経の文化に係る受容体分子RETの発現がp38MAPKおよびAKTのシグナル活性化を介して押さえられていることが明らかとなった。また、CD133をかじょうはつげんするとスフェア内での細胞の生存率が上昇し、CD133はがん幹細胞の位置に重要な役割を持つことが示唆された。このことから、神経芽腫幹細胞においてCD133が発現誘導されており、その結果分化が抑制され、CD133は神経芽腫の悪性化に寄与していることが示唆された。この結果はOncogene誌に掲載された(Oncogene, 2011, (30) 97-105)。また、神経芽腫スフェアではCD133の5つのプロモーターのうち、プロモーターP1が特異的に使用され、転写が誘導されていることが明らかとなった。そのプロモーターP1に結合する転写因子を網羅的に解析した結果、転写因子CDX1を同定した。CDX1の高発現は神経芽腫細胞のin vitro/vivoでの増殖を促進し、スフェア形成を誘導した。また、CDX1はCD133以外に複数の幹細胞関連遺伝子のプロモーターに結合し、転写に関わっていることが明らかとなった。
そこで、CD133およびCDX1を組織特異的に発現するマウスを作出するため、トランスジェニック(Tg)マウスを作成した。Rosa26領域に導入されるTgベクターは、ES細胞へ導入され、マウスを作出した。今後は組織特的Cre遺伝子を持つマウスとの掛け合わせおよび、神経芽腫モデルマウスを用いて、発がんおよび腫瘍形成の促進について解析を行う。
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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
CD133およびCDX1を組織特異的に発現するTgマウスは作出した。これまでにCreを発現するマウスとの交配は行っていないが、分離した皮膚細胞を用いて、遺伝子発現の検討を行っている。Creを発現するマウスとの掛け合わせを行わない、Rosa26領域にTgを持つマウスでは、今のところ著明な発がん傾向などは見られておらず、Cre遺伝子が必要であることが示唆される。また、CDX1は数多くの幹細胞関連遺伝子およびシグナル経路の活性化を引き起こすことが予想されるため、CDX1を高発現した細胞と、スフェア形成を行った細胞のRNAを用いて、網羅的な遺伝子発現解析を行った。これにより、CDX1の発現またはスフェア形成によって、遺伝子発現パターンの変化を追跡できるとともに、発がんに関わる新たな標的を見出せることが期待される。
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| Strategy for Future Research Activity |
CDX1の高発現によって誘導される、幹細胞関連遺伝子およびがん関連遺伝子の網羅的解析を更に進め、既存の阻害剤等での治療法開発を試みる。また、スフェア形成時にCDX1が発現誘導されるメカニズムを、ヒストン修飾を中心にした解析で明らかにする。なお、CDX1のin vitro/vivoの機能解析については、論文化を行う。
CD133またはCDX1をRosa26領域に持つTgマウスについては、in vitroの実験の後、組織特異的なCre遺伝子を持つマウスと交配し、CD133またはCDX1の高発現と発がんについて、in vivoイメージャーを用いて経時的に観察するとともに、発生した神経芽腫組織の細胞を単離してin vitroの解析を行う。さらに、神経芽腫を自然発症するMYCNトランスジェニックマウスと交配して、神経芽腫の発生率、転移率の上昇とマウスの死亡率についての解析を行う。
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| Causes of Carryover |
26年度内に千葉県がんセンター研究所から、埼玉県立がんセンター臨床腫瘍研究所に所属の移動が有り、それにともなって、マウス等の実験を限定的に行った。また、埼玉県立がんセンターの施設の都合上、動物実験に若干制限が有ることから、Tgマウスを作出したものの、十分な数飼育出来ておらず、がんの転移実験に必要な試薬を購入していないため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
動物を使用した実験については、動物実験施設の整備に合わせ、試薬等を注文して速やかに実験を開始するが、Tgマウスを複数飼育しながらしばらく観察が必要である。イメージングに使用する試薬などについては発がんが起こる場所などを特定の上、適切な物を検討する。さらに、CDX1の標的遺伝子を同定するため、網羅的な解析は継続する。
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Research Products
(10 results)
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[Journal Article] Receptor-type protein tyrosine phosphatase κ directly dephosphorylates CD133 and regulates downstream AKT activation.2015
Author(s)
Shimozato O, Waraya M, Nakashima K, Souda H, Takiguchi N, Yamamoto H, Takenobu H, Uehara H, Ikeda E, Matsushita S, Kubo N, Nakagawara A, Ozaki T, Kamijo T.
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Journal Title
Oncogene
Volume: 34
Pages: 1949-1960
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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[Presentation] 神経芽腫スフェア特異的に発現する転写因子CDX1は細胞の幹細胞性を制御する2014
Author(s)
竹信 尚典, 下里 修, 藤村 雄一, 秋田 直洋, 山口 陽子, 力石 浩志, 池田 英里子, 田川 雅敏, 中川原 章, 古関 明彦, 上條 岳彦
Organizer
日本癌学会
Place of Presentation
横浜市西区
Year and Date
2014-09-25 – 2014-09-27
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[Presentation] Tumor Sphere Specific Transcription Factor CDX1 Regulates Stem Cell-Related Gene Expression and Aggressiveness in Neuroblastoma2014
Author(s)
Hisanori Takenobu, Osamu Shimozato, Yu-ichi Fujimura, Nobuhiro Akita, Yohko Yamaguchi, Haruka Uehara, Miyuki Waraya, Eriko Ikeda, Akira Nakagawara, Haruhiko Koseki, Takehiko Kamijo
Organizer
Advanced Neuroblastoma Research
Place of Presentation
ドイツ, ケルン市
Year and Date
2014-05-11 – 2014-05-16
