2015 Fiscal Year Annual Research Report
遺伝子改変マウスを用いた骨肉腫発症メカニズムの解明
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26290040
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| Research Institution | Nagasaki University |
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Principal Investigator |
伊藤 公成 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 教授 (00332726)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | がん遺伝子 / 骨肉腫 / p53 / RUNX3 / c-Myc |
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| Outline of Annual Research Achievements |
代表的なヒト「希少がん」である骨肉腫は，これまで研究対象として扱われる機会が少なく，極めて解析が遅れている間葉系細胞由来の悪性腫瘍である。本研究はその骨肉腫を研究対象とし，臨床応用に結びつく，骨肉腫発症の基盤となる分子メカニズムを解明することを目的とする。
これまでの解析から，骨肉腫発症において転写因子RUNX3が新規「がん遺伝子」として機能していることが示唆された。RUNX3の腫瘍化促進機能をマウス生体レベルでより明確に検証するため，p53のコンディショナル・ノックアウトマウスを用いた。骨肉腫発症には「がん抑制遺伝子」p53の不活性化が必須で，骨芽細胞特異的にp53を不活性化したp53コンディショナル・ノックアウトマウスは，ヒト骨肉腫のモデルマウスとされている。そこでRunx3のコンディショナル・ノックアウトマウスとp53コンディショナル・ノックアウトマウスとを交配し，双方を同時に骨芽細胞特異的に不活性化すると，p53のみをノックアウトしたマウスに比べて顕著に骨肉腫の発症が抑制された。
p53コンディショナル・ノックアウトマウスに発症した腫瘍細胞を単離し、詳細に分子メカニズムを解析したところ、Runx3はp53の機能が欠失している状況下で、がん遺伝子c-Mycの発現を過剰に誘導することを見出した。p53欠失骨肉腫細胞の造腫瘍性は、c-Mycの発現を低減することで明確に抑制されることをから、p53の不活性化による骨肉腫の発症は，RUNX3によるc-Mycの異常な発現誘導によるものであること判明した。
「がん抑制遺伝子」p53と「がん遺伝子」Runx3の遺伝子改変マウス，そこに新たに「がん遺伝子」c-Mycの遺伝子改変マウスを加えて、これらを交配し造腫瘍性を検討することで，マウスレベルで肉腫発症機序を検証している。
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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
p53非存在下でRUNX3は，c-Mycのプロモーターに存在するRUNX結合部位を介して直接的に「がん遺伝子」c-Mycの異常な発現誘導をもたらす。これがp53の不活性化による骨肉腫発症の分子メカニズムの要であることが判明したので。
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| Strategy for Future Research Activity |
骨肉腫の発症には，RUNX結合部位を介したRUNX3によるc-Mycの直接的な転写誘導が重要である。そこで，c-MycプロモーターのRUNX結合部位に変異を導入した遺伝子改変マウスを作出し，p53遺伝子欠損・骨肉腫発症マウスモデルと交配し，その造腫瘍性を検討することを計画している。その前段階として，p53欠失骨肉腫細胞にCRISPR/Cas9システムを用いて変異を導入したところ，p53欠失骨肉腫細胞の造腫瘍性が著しく減弱することを確認している。マウス実験では, オスとメス最低各15匹を用意し，１年から２年間飼育して，その間の骨肉腫発症頻度，発症時期，および寿命を比較検討する予定である。
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Research Products
(3 results)
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[Journal Article] Central role of core binding factor beta2 in mucosa-associated lymphoid tissue organogenesis in mouse2015
Author(s)
1.Nagatake T Fukuyama S, Sato S, Okura H, Tachibana M, Taniuchi I, Ito K, Shimojou M, Matsumoto N, Suzuki H, Kunisawa J, Kiyono H.
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Journal Title
PLOS ONE
Volume: 10 (5)
Pages: e0127460
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Cbfb regulates bone development by stabilizing Runx family proteins.2015
Author(s)
2.Qin X, Jiang Q, Matsuo Y, Kawane T, Komori H, Moriishi H, Taniuchi I, Ito K, Kawai Y, Rokutanda S, Izumi S, Komori T.
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Journal Title
Journal of Bone and Mineral Research
Volume: 30(4)
Pages: 706-714
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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