2014 Fiscal Year Annual Research Report
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26293222
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| Research Institution | Nagasaki University |
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Principal Investigator |
山下 俊一 長崎大学, 原爆後障害医療研究所, 教授 (30200679)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中島 正洋 長崎大学, 原爆後障害医療研究所, 教授 (50284683)
光武 範吏 長崎大学, 原爆後障害医療研究所, 准教授 (50404215)
サエンコ ウラジミール 長崎大学, 原爆後障害医療研究所, 准教授 (30343346)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 内分泌学 / 甲状腺がん / 遺伝子異常 / 発がんメカニズム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2011年に無血清特殊培養条件下でのヒト甲状腺細胞リプログラミングによる幹細胞の長期培養、さらにそこからの再分化による甲状腺濾胞細胞の作成を報告しているが、さらに新たなマトリックス埋没3D培養法を開発し、濾胞形成、サイログロブリンの濾胞内分泌を起こすヒト細胞で生理的なin vitro培養法を確立、これらの実験系を利用して甲状腺細胞の発がんプロセスの解明をに取り組んだ。本細胞培養法を用い、、標的細胞への放射線照射、レンチウイルスベクターを用いた各癌遺伝子、抗癌抑制遺伝子、不死化遺伝子等の導入、DNA修復遺伝子ノックダウン、FOXE1等の転写因子の発現量調節を行い、細胞応答、DNA修復活性、形質転換や老化等をモニタリングしつつ、どの細胞が、どのような条件で発癌するのか、発癌初期のプロセスを明らかにするため、全身麻酔下のマウス甲状腺にウイルスベクターとマイクロインジェクション法を用いて種々の遺伝子を導入する系を用い、種々の遺伝子改変マウス、放射線照射を掛け合わせ、発癌プロセスの研究を開始しているが、クリアな実験結果が今までのところ得られていない。そこで新たに見出した遺伝子異常の甲状腺発がんメカニズムを明らかにする為の新しい研究テーマも設定しin vitro studyを開始している。
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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
ヒト初代甲状腺細胞特殊培養法は確立したが、FOXE1の発がんメカニズムはその遺伝子発現増加細胞では認められず、in vitro実験系における限界を打開する為に、主としてFOXE1トランスジェニックマウスの解析に時間を費やしている。特にFOXE1の過剰マウスではその発達時期に甲状腺機能低下が示唆されるもののその後甲状腺細胞の変化（濾胞構造破壊と嚢胞化、過形成化の混在）を認め、さらに長期観察例では自律的増加の初期変化を認めている。このこと自体は発がんの初期機構に単独でFOXE1が関与しているとは考えられず、さらにPTENノックアウトマウスとの掛け合わせと、放射線照射の有無での腫瘍形成の可否について観察中である。途中分析に結果からはいずれにおいても腫瘍形成の傾向はみとめるものの明らかな発がんの証明には至っていない。さらなる検討を加える予定です。一方甲状腺癌組織を用いた実験では、NGSの結果から甲状腺乳頭癌特異的な遺伝子再配列異常を新たに見出し、その機能解析を開始している。特に、小児甲状腺癌組織を用いた解析結果からそのgenotype-phenotypeの関係や臨床像との関連性の検討を行っている。一方では甲状腺微小がんの予後推定に資する遺伝子異常の候補遺伝子群の探索を平行して行い、その候補遺伝子に着目して解析を進めている。以上のように、in vitroおよびin vivo実験系での発がん機構の証明は進行中であり、潜在微小癌の分子機構解明に資する候補遺伝子の解析も順調である。癌幹細胞を標的とした分子標的治療法については発がんモデルが完成せず、他の方法に変えて従来の細胞増殖シグナルに着目した実験系へと変更して推進中である。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度の研究計画に沿った研究を継続し、その上で、甲状腺微小癌の特性を明らかにする為に、具体的なin vitro活動を追加開始する。甲状腺幹細胞標的実験とin vivo動物実験に加えて、甲状腺微小がんの潜在性の分子メカニズムについて研究する。すでに、甲状腺正常細胞に癌遺伝子BRAFV600やRET/PTCを誘導できるtet-on細胞を樹立し、これらの細胞増殖に抑制が見られることを報告している（Mitsutake,Cancer Res, 2005）。これを加えた我々の種々の細胞モデルを使い、、OIS、そしてどんな因子がOISからのEscapeに必要かを追加の遺伝子導入やsiRNAによるノックダウン法を用いて明らかにする。
上記細胞実験でp16INK4A等の候補分子に加え、OIS-Escapeに関与する標的分子を同定後、実際の穿刺吸引細胞を使用した解析方法を確立する。細胞の免疫染色、細胞溶解後のELISA、定量RT-PCR等の方法を検討し、最終的には臨床経過との相関を検討する。ただし、甲状腺癌の自然経過は長く、本研究期間では実際の臨床経過を十分に観察できない可能線がある。ここでは、穿刺吸引細胞を使う技術的な開発は行うが、より長期的な観察が必要と思われる場合は、retrospectiveに過去の微小癌で進行した症例の手術標本を解析することによって、今後の臨床研究の基礎的な根拠を提供する。また、当初計画の一部を変更し、甲状腺発がん関連新規遺伝子の機能解析を追加し、発がんメカニズムの解明に加えて分子標的治療の薬剤候補スクリーニングを推進する。さらに甲状腺微小癌の予後推定に資する遺伝子診断マーカーの探索については、従来のBraf遺伝子変異の加えて予後規定遺伝子異常候補と臨床像との多変量解析を他施設共同利用研究グループと新たに開始し、研究計画に沿った成果を追求する予定である。
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| Causes of Carryover |
平成26年度の研究計画を継続して研究成果の完成を目指すため
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
マウス掛け合わせ後の解析を行う。潜伏微小癌分子機構の解明において 得られた知見の活用から穿刺吸引細胞サンプル等への応用も本格化する癌幹細胞関連シグナルのスクリーニング後、得られた結果をデータベースと照合し、シグナル伝達経路等のパスウェイ・ネットワーク解析を行う。甲状腺微小癌の予後測定因子の候補遺伝子群の探索を進めるが、その結果得られた遺伝子の機能解析に新たなに研究費を必要とする。主としてin vitroの機能解析を行なうが、その結果得られたデータを分析し分子標的治療に資する候補薬剤の探索を予定する。
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[Journal Article] The common genetic variant rs944289 on chromosome 14q13.3 associates with risk of both malignant and benign thyroid tumors in the Japanese population.2015
Author(s)
Rogounovitch TI, Bychkov A, Takahashi M, Mitsutake N, Nakashima M, Nikitski AV, Hayashi T, Hirokawa M, Ishigaki K, Shigematsu K, Bogdanova T, Matsuse M, Nakahara E, Minami S, Yamanouchi K, Ito M, Kawaguchi T, Kondo H, Takamura N, Ito Y, Miyauchi A, Matsuda F, Yamashita S, Saenko VA
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Journal Title
Thyroid
Volume: 25(3)
Pages: 333-340
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] A novel ATM/TP53/p21-mediated checkpoint only activated by chronic γ-irradiation.2014
Author(s)
Cao L, Kawai H, Sasatani M, Iizuka D, Masuda Y, Inaba T, Suzuki K, Ootsuyama A, Umata T, Kamiya K, Suzuki F
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Journal Title
PLos One
Volume: 9(8)
Pages: e104279
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] Association of polymorphism in the FOXE1 gene locus with papillary thyroid carcinoma in Japanese patients2014
Author(s)
V.Saenko, T.Rogounovitch, A.Bychkov, N.Mitsutake, M.Matsuse, E.Nishihara, M.Hirokawa, A.Nikitsky, S. Minami, K.Yamanouchi, K.Yoshiura, A.Miyauchi, S.Yamashita
Organizer
第87回日本内分泌学会学術総会
Place of Presentation
福岡国際会議場（福岡市博多区）
Year and Date
2014-04-25
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