• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

多段階発がん過程におけるMeis1経路の網羅的機能解析

Research Project

Project/Area Number 18K07080
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 49030:Experimental pathology-related
Research InstitutionChiba Cancer Center (Research Institute)

Principal Investigator

若林 雄一  千葉県がんセンター(研究所), がんゲノムセンター 実験動物研究部, 部長 (40303119)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 磯貝 恵理子  千葉県がんセンター(研究所), 発がん研究グループ 実験動物研究室, 上席研究員 (40300917)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2022-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2020: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywords化学発がん / パピローマ / 扁平上皮がん / Meis1 / DMBA / TPA
Outline of Annual Research Achievements

マウスに誘導した良性腫瘍パピローマ、皮膚扁平上皮がん、コントロールとして正常皮膚からクロマチンを分離し、anti-Meis1抗体を用いてChIP sequencingを行った。その結果、悪性腫瘍において48のMeis1結合ピークが検出された。次に、これらのピークがシス領域に存在すると考えられる遺伝子を抽出したところ10個の遺伝子が検出された。これらの遺伝子の中からStk25遺伝子の機能解析から行った。Stk25のノックダウン細胞株を皮膚扁平上皮がん細胞のB9を用いて作製した。するとこの細胞株はMeis1ノックダウン細胞株と同様に細胞遊走と増殖能に異常を来すことが判明した。さらにプロモーター領域をクローニングしてルシフェラーゼアッセイを行った。Meis1の全長cDNA配列とStk25のプロモーター領域を連結させたルシフェラーゼコンストラクトを同時にB9細胞にトランスフェクションしたところ、強いルシフェラーゼ活性が検出され、Stk25がMeis1の下流で機能することが確認された。Meis1ノックダウン細胞株にStk25を高発現させたところ、遊走能にはそれほど影響を与えなかったが、増殖能はレスキューされるという結果が得られた。引き続き、Meis1ノックダウン細胞株を正常皮膚ケラチノサイト由来細胞C5N、皮膚扁平上皮がん由来細胞B9、D3の3種類の細胞株を用いて作成し、RNA sequencingを行った。コントロール細胞とノックダウン細胞との間で発現量が2倍以上変動した遺伝子を抽出することに成功した。それらの中でもMeis1の発現減少は表皮細胞株においてサイトケラチンの発現上昇と、EMT(Epithelial-Mesenchymal Transition)関連遺伝子の発現減少を誘導することがわかった。さらにそれらのデータ解析を行った。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

RNAシーケンシングの結果、コントロール細胞とノックダウン細胞との間で発現量が2倍以上変動した遺伝子を抽出し、表皮細胞株において発現上昇が見られたサイトケラチンと、発現減少が見られたEMT(Epithelial-Mesenchymal Transition)関連遺伝子についてさらに解析を行った。具体的には、上皮性細胞マーカーにも用いられる高分子型のKeratin5/6a/6b/14/15 がC5N およびB9-Meis1 ノックダウン細胞株 で発現上昇していた。さらにEMT 関連転写因子のSnai1/2 や間葉系細胞マーカーのVimentin がMeis1 ノックダウン細胞株で で発現低下する傾向が認められた。さらに、すでに取得済みであった多段階悪性化過程の Meis1-ChIP-seq データと併せて解析した結果、Krt5 および Krt15 において正常皮膚および 早期良性腫瘍で両遺伝子の上流にリードピークが検出された。一方、EMT 関連転写因子Snai2 においても同様に検索した結果、早期良性腫瘍においてピークが検出された。そこでKrt5、Krt15 およびSnai2 の5’UTR 上流の配列を検索した結果、1 kb 以内にMeis1 結合モチーフのコンセンサス様配列がそれぞれ1つ以上確認できた。これらのことか ら、Meis1 が直接的にKrt5、Krt15 およびSnai2 の発現調節をしていることが予測された。すなわち、Meis1存在下では腫瘍はEMTの方向に向かい、より悪性化しやすくなるのに対し、Meis1非存在下ではSnailの発現が減少し、Krt5、Krt15の発現が上昇することにより、腫瘍の悪性化が阻害されることが考えられた。

Strategy for Future Research Activity

ChIP sequencing、およびRNAsequencingデータの解析をさらに進めると同時に、得られたMeis1経路で機能すると考えられる遺伝子の発現変動のvalidatioや機能解析を進める。さらにMeis1コンデイショナルノックアウトマウスとCreマウスを交配してできたマウスの表現型解析や発がん実験を進める。

Report

(3 results)
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report

Research Products

(21 results)

All 2021 2020 2019 2018 Other

All Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 6 results) Presentation (13 results) (of which Invited: 2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Pakl maintains epidermal stem cells by regulating Langerhans cells and is required for skin carcinogenesis2020

    • Author(s)
      Okumura K, Saito M, Yoshizawa Y, Ito Y, Isogai E, Araki K, Wakabayashi Y.
    • Journal Title

      Oncogene.

      Volume: 39 Issue: 24 Pages: 4756-4769

    • DOI

      10.1038/s41388-020-1323-3

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] CENP-50 is required for papilloma development in the two-stage skin carcinogenesis model.2020

    • Author(s)
      Saito M, Kagawa N, Okumura K, Munakata H, Isogai E, Fukagawa T, Wakabayashi Y.
    • Journal Title

      Cancer Science.

      Volume: 111 Pages: 2850-2860

    • DOI

      10.1111/cas.14533

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] The role of calcium metabolism in keratinocyte differentiation.2020

    • Author(s)
      Okumura K, Wakabayashi Y.
    • Journal Title

      Trends in Cancer Research.

      Volume: 14 Pages: 45-47

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The role of calcium metabolism in keratinocyte differentiation2020

    • Author(s)
      Okumura K, Wakabayashi Y
    • Journal Title

      Trends in Cancer Research.

      Volume: 14 Pages: 45-47

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] A Polymorphic Variant in p19Arf Confers Resistance to Chemically Induced Skin Tumors by Activating the p53 Pathway2019

    • Author(s)
      Saito M, Okumura K, Isogai E, Araki K, Tanikawa C, Matsuda K, Kamijo T, Kominami R, Wakabayashi Y.
    • Journal Title

      Journal of Investigative Dermatology

      Volume: in press Issue: 7 Pages: 1459-1469

    • DOI

      10.1016/j.jid.2018.12.027

    • Related Report
      2019 Research-status Report 2018 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Time-Series Analysis of Tumorigenesis in a Murine Skin Carcinogenesis Model.2018

    • Author(s)
      Aoto Y, Okumura K, Hachiya T, Hase S, Wakabayashi Y, Ishikawa F, Sakakibara Y.
    • Journal Title

      Sci Rep

      Volume: 8 Issue: 1 Pages: 12994-12994

    • DOI

      10.1038/s41598-018-31349-x

    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] The role of PTH in mouse skin tumorigenesis.2018

    • Author(s)
      Okumura K, Saito M, and Wakabayashi Y.
    • Journal Title

      Integrative Cancer Science and Therapeutics

      Volume: 5 Pages: 1-1

    • DOI

      10.15761/icst.1000271

    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] MSM由来ES細胞を用いた発がん抵抗性遺伝子座の解析2021

    • Author(s)
      若林雄一
    • Organizer
      2020年度先端モデル動物プラットフォーム成果発表会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] ランゲルハンス細胞のPak1遺伝子は皮膚幹細胞の維持に関与し多段階皮膚発がんを制御する2020

    • Author(s)
      奥村和弘、斎藤慈、吉澤康博、磯貝恵理子、若林雄一
    • Organizer
      第79回日本癌学会学術総会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] マウス系統間のPak1-3`UTRのSNPsは発現減少と腫瘍抑制に関連する2019

    • Author(s)
      奥村和弘、斎藤慈、磯貝恵理子、荒木 喜美、若林雄一
    • Organizer
      第66回日本実験動物学会総会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] MSMマウスにおける腫瘍抵抗性遺伝子座の探索2019

    • Author(s)
      奥村和弘、斎藤慈、吉澤康博、磯貝恵理子、荒木 喜美、若林雄一
    • Organizer
      第32回モロシヌス研究会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 順遺伝学に基づくMSMマウスの発がん抵抗性の解明2019

    • Author(s)
      奥村和弘、斎藤慈、磯貝恵理子、荒木 喜美、若林雄一
    • Organizer
      第34回発癌病理研究会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 日本産野生由来近交系マウスMSMを用いた皮膚がん修飾因子の同定2019

    • Author(s)
      奥村和弘、斎藤慈、磯貝恵理子、若林雄一
    • Organizer
      第78回日本癌学会学術総会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] Meis1の大脳皮質発生への関連性の検討2019

    • Author(s)
      磯貝恵理子、奥村和弘、斎藤慈、吉澤康博、田村優希、若林雄一
    • Organizer
      第32回モロシヌス研究会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 順遺伝学的手法により明らかとなったマウス副甲状腺ホルモンの腫瘍抑制効果2018

    • Author(s)
      奥村和弘, 斎藤慈, 磯貝恵理子, 三浦郁夫, 若菜茂晴, 山口碧, 設楽浩志, 多屋長治, 木南凌, 若林雄一
    • Organizer
      第65回日本実験動物学会総会富山市富山県民会館
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] がん抑制遺伝子p19Arfに存在する非同義置換多型の機能解析2018

    • Author(s)
      斎藤慈、奥村和弘、磯貝恵理子、若林雄一
    • Organizer
      第65回日本実験動物学会総会富山市富山県民会館
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 順遺伝学に基づくMSMマウスのがん耐性に関与する遺伝子の同定2018

    • Author(s)
      奥村和弘, 斎藤慈, 磯貝恵理子, 若林雄一
    • Organizer
      第31回モロシヌス研究会札幌市北海道大学地球環境科学研究院
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] がん抑制遺伝子p19Arfに存在する非同義置換多型の腫瘍悪性化における役割2018

    • Author(s)
      斎藤慈, 奥村和弘, 磯貝恵理子, 若林雄一
    • Organizer
      第31回モロシヌス研究会札幌市北海道大学地球環境科学研究院
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 皮膚早期良性腫瘍抵抗性遺伝子座Stmm1aの原因遺伝子の同定2018

    • Author(s)
      奥村和弘, 斎藤慈, 磯貝恵理子, 荒木喜美, 若林雄一
    • Organizer
      第77回日本癌学会学術総会大阪市大阪国際会議場
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] p19Arfに存在する非同義置換多型の腫瘍悪性化を制御する2018

    • Author(s)
      斎藤慈, 奥村和弘, 磯貝恵理子, 荒木喜美, 若林雄一
    • Organizer
      第77回日本癌学会学術総会大阪市大阪国際会議場
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Remarks]

    • URL

      https://www.pref.chiba.lg.jp/gan/kenkyujo/soshiki/jikkendobutsu/index.html

    • Related Report
      2020 Research-status Report

URL: 

Published: 2018-04-23   Modified: 2021-12-27  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi