精巣がんにおける幹細胞の形質変化の解明と新規細胞株を用いたエピゲノム創薬への応用

2015 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 26462421
• Research Institution: Nagoya City University
• Principal Investigator: 水野 健太郎 名古屋市立大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (70448710)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 神沢 英幸 名古屋市立大学, 医学(系)研究科(研究院), 研究員 (00551277) ; 西尾 英紀 名古屋市立大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (10621063) ; 郡 健二郎 名古屋市立大学, その他部局等, 学長 (30122047) ; 林 祐太郎 名古屋市立大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (40238134) ; 黒川 覚史 名古屋市立大学, 医学(系)研究科(研究院), 研究員 (50468253)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 精子幹細胞 / 細胞分化 / 精巣がん

Outline of Annual Research Achievements

【研究の目的】精巣がんは、好発年齢が20～30 歳代と若年層であり社会的に影響の大きな疾患である。精子形成細胞を由来とする胚細胞腫瘍が多くを占め、様々な抗がん剤に抵抗性をもつ難治性症例も多い。精巣がんの発生機序は不明であり、さまざまな組織型があるため適切な培養細胞株がなく、基礎研究の進展をさまたげている。私たちはこれまで、停留精巣における造精機能障害の病態解明のため研究を進めてきたが、その一因として精子幹細胞の分化異常を明らかにした。一方、複数のがんにおいて「がん幹細胞」の存在が注目されており、正常の幹細胞との違いが明らかになりつつある。そこで、これまでの研究成果をもとに、精巣のがん化に関わる幹細胞の形質変化を解明することを、本研究の目的とした。
【本年度の研究実績の概要】前年度に引き続き、精巣がんの原因疾患として重要である、停留精巣のモデル動物を用いて研究を進めた。生後9日齢のモデルラット精巣の詳細な解析から、精子幹細胞の分化に、ヒストン脱メチル化酵素であるKdm5aが関わることを明らかとした。さらに、マウスB型精原細胞由来である、GC-1細胞株にKdm5a強制発現ベクターを遺伝子導入し、ヒストンH3K4タンパクのメチル化の状態をWestern blotting法で確認したところ、H3K4me3タンパク質の発現低下を認めた。さらに、細胞分化に関わるOct3/4や、Thy1遺伝子の有意な発現亢進を認めた。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

当初計画では、細胞株への遺伝子導入・強制発現系の樹立、だけではなく、これらの樹立した新規培養細胞株を実験動物の精巣組織内へ移植する実験を立案していた。遺伝子導入効率の条件検討や、遺伝子導入した細胞の形質の解析に時間を要したためと考えられた。

Strategy for Future Research Activity

樹立した培養細胞株GC-1へのKdm5a遺伝子導入だけではなく、実験動物の精巣組織から分散した初代培養細胞へも遺伝子導入を行いたい。また、遺伝子導入した培養細胞において、精巣がん化にかかわる遺伝子発現変化が見られるかどうかや、実験動物の精巣への移植実験により、精巣がんの発生が認められるかどうかを確認していきたい。

Research Products

• [Journal Article] Clear cell sarcoma of the kidney distinguished from synovial sarcoma of the kidney by genetic analysis (2015)
  • Author(s): Hirose M, Mizuno K, Kamisawa H, Nishio H, Moritoki Y, Kohri K, Hayashi Y.
  • Journal Title: BMC Research Notes Volume: 8 Pages: 129-133
  • DOI: 10.1186/s13104-015-1100-5
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Novel splice site mutation in MAMLD1 in a patient with hypospadias (2015)
  • Author(s): Igarashi M, Wada Y, Kojima Y, Miyado M, Nakamura M, Muroya K, Mizuno K, Hayashi Y, Nonomura K, Kohri K, Ogata T, Fukami M.
  • Journal Title: Sexual Development Volume: 9 Pages: 130-135
  • DOI: 10.1159/000380842
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Truncating mutation in NFIA causes brain malformation and urinary tract defects (2015)
  • Author(s): Negishi Y, Miya F, Hattori A, Mizuno K, Hori I, Ando N, Okamoto N, Kato M, Tsunoda T, Yamasaki M, Kanemura Y, Kosaki K. Saitoh S.
  • Journal Title: Human Genome Variation Volume: 2 Pages: 15007-15010
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Proinflammatory and metabolic changes facilitate renal crystal deposition in an obese mouse model of metabolic syndrome (2015)
  • Author(s): Taguchi K, Okada A, Hamamoto S, Iwatsuki S, Naiki T, Ando R, Mizuno K, Tozawa K, Kohri K, Yasui T
  • Journal Title: The Journal of Urology Volume: 194 Pages: 1787-1796
  • DOI: 10.1016/j.juro.2015.07.083
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] First case report of staghorn calculi successfully removed by mini-endoscopic combined intrarenal surgery in a 2-year-old boy (2015)
  • Author(s): Taguchi K, Hamamoto S, Okada A, Mizuno K, Tozawa K, Hayashi Y, Kohri K, Yasui T
  • Journal Title: International Journal of Urology Volume: 22 Pages: 978-980
  • DOI: 10.1111/iju.12860
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Elucidation of regulatory mechanisms during differentiation of spermatogonial stem cell via androgen action (2015)
  • Author(s): Mizuno K, Hayashi Y, Kamisawa H, Moritoki Y, Nishio H, Kurokawa S, Nakane A, Maruyama T, Yasui T
  • Organizer: 26th European Society of Pediatric Urology Congress
  • Place of Presentation: プラハ市、チェコ共和国
  • Year and Date: 2015-10-14 – 2015-10-17
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Feasibility of laparoscopic orchiopexy for intracanalicular testes in comparative study of surgical outcome with open transinguinal orchiopexy (2015)
  • Author(s): Mizuno K, Hayashi Y, Kamisawa H, Moritoki Y, Nishio H, Kurokawa S, Nakane A, Maruyama T, Yasui T
  • Organizer: 26th European Society of Pediatric Urology Congress
  • Place of Presentation: プラハ市、チェコ共和国
  • Year and Date: 2015-10-14 – 2015-10-17
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 停留精巣を合併したCAKUT症例における遺伝子多型の全エクソーム解析 (2015)
  • Author(s): 水野健太郎、守時良演、林祐太郎、安井孝周
  • Organizer: 第24回 日本小児泌尿器科学会総会
  • Place of Presentation: 御茶ノ水ソラシティカンファレンスセンター(東京都千代田区)
  • Year and Date: 2015-07-01 – 2015-07-03
• [Presentation] シンポジウム2「小児泌尿器科学における基礎研究の意義と面白さ」 (2015)
  • Author(s): 水野健太郎
  • Organizer: 第24回 日本小児泌尿器科学会総会
  • Place of Presentation: 御茶ノ水ソラシティカンファレンスセンター(東京都千代田区)
  • Year and Date: 2015-07-01 – 2015-07-03
• [Presentation] 全エクソーム解析を用いた先天性腎尿路奇形症候群における遺伝子多型の網羅的検索 (2015)
  • Author(s): 水野健太郎、西尾英紀、守時良演、岩月正一郎、神沢英幸、黒川覚史、中根明宏、丸山哲史、梅本幸裕、佐々木昌一、林祐太郎
  • Organizer: 第 103回 日本泌尿器科学会総会
  • Place of Presentation: 石川県立音楽堂、ANAクラウンプラザホテル他(金沢市)
  • Year and Date: 2015-04-18 – 2015-04-21