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APOBEC3によるゲノム変異導入と癌のクローン進化の病態解明

研究課題

研究課題/領域番号 19H03502
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分50010:腫瘍生物学関連
研究機関京都大学

研究代表者

高折 晃史  京都大学, 医学研究科, 教授 (20324626)

研究分担者 村川 泰裕  国立研究開発法人理化学研究所, 生命医科学研究センター, チームリーダー (50765469)
白川 康太郎  京都大学, 医学研究科, 助教 (80728270)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2021年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2019年度: 8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円)
キーワードAPOBEC / がん / クローン進化 / ゲノム変異 / シチジン脱アミノ化 / C-to-T変異 / APOBEC3 / 癌のクローン進化 / 癌の多様性 / 治療抵抗性 / マウスモデル / APOBEC signature / CAGE法 / シングルセル解析 / 癌の不均一性
研究開始時の研究の概要

難治性血液悪性腫瘍である多発性骨髄腫(MM)をモデルとして、A3Bの癌クローン進化(病勢増悪、治療抵抗性獲得)における役割を明らかにし、癌のクローン進化制御を新たな治療標的とする概念の樹立を目指す。
具体的には、①相互作用蛋白によるA3B機能調節、②ゲノミクス、トランスクリプトーム解析、③A3B過剰発現マウスおよび骨髄腫ゼノグラフトモデルのシングルセルA3B変異解析を行う。これら包括的解析により、最終的に、④A3B活性阻害による新規治療開発を目的とする。

研究成果の概要

1.骨髄腫臨床検体を用いたシングルセル解析からA3Bが細胞周期依存性に一部の腫瘍細胞で一過性に過剰発現することを発見した(Hirabayashi, BBRC, 2021)。2.骨髄腫細胞株中の内在性A3Bの結合蛋白群を質量分析で同定した。これらはスプライシング複合体の構成因子であり、そのうち転写因子であるILF2がA3Bと結合し脱アミノ化酵素活性を正に制御していることを発見した(Kazuma, Sci Rep 2022)。3.CAGE法による骨髄腫細胞株、骨髄腫臨床検体16例の転写ネットワーク解析を行い、3237の新規エンハンサーを含む6735のエンハンサーを同定した(未発表)。

研究成果の学術的意義や社会的意義

APOBEC3Bの過剰発現は多くのがんで共通しており、APOBEC3Bの酵素活性がその遺伝子変異の根源にあることから、本研究で得られた知見は多くのがんで共通のメカニズムである可能性がある。さらに、その活性阻害により、多くのがんのクローン進化を抑制することができれば、APOBEC3B脱アミノ化酵素阻害剤を従来の化学療法と併用することにより、治療抵抗性や遠隔転移を抑制し、従来の抗がん剤の成績を向上させる新たな治療法の開発につながる可能性があり臨床的にも極めて重要である。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 1件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (4件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] ILF2 enhances the DNA cytosine deaminase activity of tumor mutator APOBEC3B in multiple myeloma cells2022

    • 著者名/発表者名
      Kazuma Yasuhiro、Shirakawa Kotaro、Tashiro Yusuke、Yamazaki Hiroyuki、Nomura Ryosuke、Horisawa Yoshihito、Takeuchi Suguru、Stanford Emani、Konishi Yoshinobu、Matsui Hiroyuki、Matsumoto Tadahiko、Tanabe Fumiko、Morishita Ryo、Ito Shinji、Takaori-Kondo Akifumi
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 12 号: 1 ページ: 2278-2278

    • DOI

      10.1038/s41598-022-06226-3

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] APOBEC3B is preferentially expressed at the G2/M phase of cell cycle2021

    • 著者名/発表者名
      Hirabayashi Shigeki、Shirakawa Kotaro、Horisawa Yoshihito、Matsumoto Tadahiko、Matsui Hiroyuki、Yamazaki Hiroyuki、Sarca Anamaria Daniela、Kazuma Yasuhiro、Nomura Ryosuke、Konishi Yoshinobu、Takeuchi Suguru、Stanford Emani、Kawaji Hideya、Murakawa Yasuhiro、Takaori-Kondo Akifumi
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 546 ページ: 178-184

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2021.02.008

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] APOBEC3B reporter myeloma cell lines identify DNA damage response pathways leading to APOBEC3B expression2020

    • 著者名/発表者名
      Yamazaki Hiroyuki、Shirakawa Kotaro、Matsumoto Tadahiko、Kazuma Yasuhiro、Matsui Hiroyuki、Horisawa Yoshihito、Stanford Emani、Sarca Anamaria Daniela、Shirakawa Ryutaro、Shindo Keisuke、Takaori-Kondo Akifumi
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 15 号: 1 ページ: e0223463-e0223463

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0223463

    • NAID

      120006786934

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Alternative splicing of APOBEC3D generates functional diversity and its role as a DNA mutator2020

    • 著者名/発表者名
      Takei Hisashi、Fukuda Hirofumi、Pan Gilbert、Yamazaki Hiroyuki、Matsumoto Tadahiko、Kazuma Yasuhiro、Fujii Masanori、Nakayama Sohei、Kobayashi Ikei S.、Shindo Keisuke、Yamashita Riu、Shirakawa Kotaro、Takaori-Kondo Akifumi、Kobayashi Susumu S.
    • 雑誌名

      International Journal of Hematology

      巻: 112 号: 3 ページ: 395-408

    • DOI

      10.1007/s12185-020-02904-y

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Endogenous APOBEC3B Overexpression Constitutively Generates DNA Substitutions and Deletions in Myeloma Cells2019

    • 著者名/発表者名
      Yamazaki Hiroyuki、Shirakawa Kotaro、Matsumoto Tadahiko、Hirabayashi Shigeki、Murakawa Yasuhiro、Kobayashi Masayuki、Sarca Anamaria Daniela、Kazuma Yasuhiro、Matsui Hiroyuki、Maruyama Wataru、Fukuda Hirofumi、Shirakawa Ryutaro、Shindo Keisuke、Ri Masaki、Iida Shinsuke、Takaori-Kondo Akifumi
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 号: 1 ページ: 7122-7122

    • DOI

      10.1038/s41598-019-43575-y

    • NAID

      120006629181

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Protein kinase A inhibits tumor mutator APOBEC3B through phosphorylation2019

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto Tadahiko、Shirakawa Kotaro、Yokoyama Masaru、Fukuda Hirofumi、Sarca Anamaria Daniela、Koyabu Sukenao、Yamazaki Hiroyuki、Kazuma Yasuhiro、Matsui Hiroyuki、Maruyama Wataru、Nagata Kayoko、Tanabe Fumiko、Kobayashi Masayuki、Shindo Keisuke、Morishita Ryo、Sato Hironori、Takaori-Kondo Akifumi
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 号: 1 ページ: 8307-8307

    • DOI

      10.1038/s41598-019-44407-9

    • NAID

      120006644044

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] シトシン脱アミノ化酵素APOBEC3Bの活性はILF2とhnRNPA1により亢進する2021

    • 著者名/発表者名
      数馬安浩, 白川康太郎, 小西義延, 松井宏行, 松本忠彦, 高折晃史
    • 学会等名
      第80回日本癌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] がんの内在性変異源APOBEC3Bの非コードRNAに結合能力はレトロエレメントを阻害に必要である.2019

    • 著者名/発表者名
      松本忠彦, 白川康太郎, 小薮助直, 数馬安浩, 山崎寛章, 松井宏行, 高折晃史
    • 学会等名
      第78回日本癌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] シトシン脱アミノ化酵素APOBEC3Bの相互作用蛋白の同定と機能的解析.2019

    • 著者名/発表者名
      数馬安浩, 白川康太郎, 松井宏行, 山崎寛章, 松本忠彦, 伊藤慎二, 高折晃史
    • 学会等名
      第78回日本癌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Tumor mutaor APOBEC3B binds to cellular non-coding RNAs to inhibit retroelements.2019

    • 著者名/発表者名
      松本忠彦, 白川康太郎, 小薮助直, Sarca AD, Stanford E, 福田寛文, 松井宏行, 山崎寛章, 数馬安浩, 堀澤欣史, 高折晃史
    • 学会等名
      第33回日本エイズ学会学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 京都大学大学院医学研究科 血液・腫瘍内科学

    • URL

      https://www.kuhp.kyoto-u.ac.jp/~hemonc/

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

URL: 

公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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