2014 Fiscal Year Annual Research Report
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26290037
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
高橋 智聡 金沢大学, がん進展制御研究所, 教授 (50283619)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | がん抑制遺伝子 / がん代謝 / がん / 代謝 / がん幹細胞 / コレステロール / 糖代謝 / グルタミン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
RBがん抑制遺伝子産物の不活性化は、大半の種類の腫瘍において、発がん時よりもむしろ悪性進展時において頻繁である。また、その帰結は、未分化性誘導、薬剤耐性出現、代謝リプログラミングや炎症の惹起など、従来知られた細胞周期制御の破綻では説明できない事象群であることが判ってきた。本研究では、RBの細胞周期制御以外の機能を探索するために我々が開発した実験系を用い、がん進展制御標的としての新規RB 不活性化シグナチャーを探索した。また、これまでの研究においてRBの新規標的として同定した遺伝子群のうち、メバロン酸経路関連遺伝子群、解糖系制御に関わるPGAM1,2そしてグルタミン経路制御に関わるIDH1が、RB不活性化によって誘導される未分化状態維持に必要な代謝フローの形成に関わることを見出しており、この臨床的意義を探索した。まずRB不活性化によるメバロン酸経路の亢進は、コレステロールおよびその代謝物の合成を高め、おそらくこれらの代謝物の被酸化能によって細胞中の活性酸素のレベルを下げること、がん細胞の悪性化と密接に関わるとされるlipid dropletの主要な成分であるエステル化体コレステロールの蓄積を誘導する可能性が示唆された。一方、PGAM1,2は、RBによる解糖系制御を介在する最重要の分子であることが判明し、この遺伝子群の転写制御機構も明らかになった。13C 標識グルタミンを用いたトレーサー解析によって、IDH1あるいはIDH2を介する還元的カルボキシル化がRB不活性化によって誘導された未分化状態において亢進することが判明した。この臨床的意義を探索中である。
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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
その理由は、概要に記載したとおり、メバロン酸経路、解糖系、グルタミン経路の三つの課題で、それぞれ、研究の顕著な進展があったからである。我々は、本研究以前に、最先端・次世代研究開発支援プログラムによる支援を受け、Flux Analyzer等、代謝研究に必要な機器をそろえ、経験を蓄積するとともに、大阪大学や千葉大学との共同研究によって研究技量の拡充を行ってきた。また、RBの細胞周期非依存的機能に関しては、１５年以上の研究歴があり、様々な要因が重なって本年度の成果に結びつけることができたのだと思う。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成２７年度は、臨床的にfidelityの高いモデルにおいて、RBの細胞周期非依存的、とりわけ代謝制御における機能に注目する。若年p53-/-; Rbflox/flox マウスより分離した乳腺および前立腺上皮細胞の初期培養を行い、cre recombinaseを導入する。これによって腫瘍原性とスフェア形成能を獲得した細胞群を樹立した成功した。マイクロアレーおよびRNAシーケンス法によってこのコンテクストにおけるRB標的を決定したので、検証と臨床的意義の探索を行う。コレステロールの被酸化能は、3H標識体コレステロールを細胞に取り込ませ、いくつかの酸化物を票品としてマススペクトル解析を行うことによって、これを明らかにする。RBとPGAM1,2の関係に依存する糖代謝制御が胃がん細胞株の挙動に影響することが判明したので、この臨床的意義を様々な角度から探索する。IDHの逆反応は13Cトレーサー解析によって評価できる体制が整った。この反応は、酢酸代謝とも連動する可能性が示され、更なる探索が必要である。RB-ChIPシーケンスは、qPCRで条件調整を行っており、実施を目指す。
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[Journal Article] Undifferentiated state induced by Rb-p53 double inactivation in mouse thyroid neuroendocrine cells and embryonic fibroblasts.2015
Author(s)
Kitajima S, Kohno S, Kondo A, Sasaki N, Nishimoto Y, Li F, Mohammed SA, Muranaka H, Nagatani N, Suzuki M, Kido Y and Takahashi C.
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Journal Title
Stem Cells
Volume: 33
Pages: 1657-1669
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Association of prognosis of acute myeloid leukemia patients with leukemia stem cell gene signature based on nucleostemin promoter activity.2014
Author(s)
Mohamed A.E. Ali, Naka K, Yoshida A, Fuse K, Kasada A, Hoshii T, Tadokoro Y, Ueno M, Ohta K, Kobayashi M, Takahashi C and Hirao A.
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Journal Title
Biochem Biophys Res Commun
Volume: 450
Pages: 837-843
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Presentation] がん抑制遺伝子RBによるSREBP-1の制御とがんにおける役割の解析2014
Author(s)
村中勇人, 北嶋俊輔, 佐々木信成, 河野晋, 吉田晶代, 丹下正一朗, 鈴木健之, 林昭夫, 多田秀昭, Shamma A, 髙橋智聡
Organizer
第37回日本分子生物学会年会
Place of Presentation
神奈川県・横浜市・パシフィコ横浜
Year and Date
2014-11-27
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[Presentation] RBの中心代謝制御機能2014
Author(s)
河野晋, 北嶋俊輔, 吉田晶代, 鈴木佐和子, 田中知明, 佐々木信成, 村中勇人, 髙橋智聡
Organizer
第73回日本癌学会学術総会
Place of Presentation
神奈川県・横浜市・パシフィコ横浜
Year and Date
2014-09-25
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