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mTOR複合体によるがんDNAメチル化形質の新規制御機構

研究課題

研究課題/領域番号 19K07649
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分50010:腫瘍生物学関連
研究機関東京女子医科大学

研究代表者

増井 憲太  東京女子医科大学, 医学部, 准教授 (60747682)

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
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード膠芽腫 / mTOR複合体 / エピジェネティクス / DNAメチル化 / 神経回路 / グルタミン酸代謝 / mTORC2 / 神経回路網 / DNMT3A / 悪性脳腫瘍 / EGFR
研究開始時の研究の概要

本研究では、難治性の悪性脳腫瘍である膠芽腫において、エピジェネティクス変化の一つであるDNAメチル化の制御機序およびその生物学的意義を探ることを目的とする。特に、腫瘍の悪性化に関与するとされる、DNAメチル化の減少 (低メチル化形質)と、多くのがんで高頻度に起こるmTORC2異常との関連性を探索する。悪性脳腫瘍のDNA低メチル化形質を制御する新規病態の解明を試みることで、未だに有効な治療法がない膠芽腫に対して、新規治療戦略へつながりうる病態の解明を目指す。

研究成果の概要

本研究は、悪性脳腫瘍である膠芽腫で高頻度に観察されるmTORC2異常が、腫瘍細胞でゲノムワイドなDNA低メチル化を誘導する新規病態を明らかとした。また、mTORC2依存的なDNAメチル化の減少が、神経回路網の形成に関与する遺伝子群の発現と相関することを網羅的解析により同定した。更に、同定経路に関連して、グルタミン酸代謝に関わる一連の遺伝子群を絞り込むのと同時に、同経路への介入により、膠芽腫細胞の増殖および浸潤能を抑制する事が可能であった。将来的には本知見を基に、グルタミン酸代謝を介する腫瘍細胞間ネットワークの破綻を狙う、新規治療戦略の構築が期待される。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、悪性度が高く有効な治療法がない脳腫瘍である膠芽腫の病態を、エピゲノムの視点から解明し、新しい治療戦略の可能性を探索する独創的な試みである。細胞株やヒト組織を使った実験病理学的な手法に加えて、次世代シーケンスやメチル化アレイを用いた網羅的解析により、腫瘍細胞と神経細胞がグルタミン酸代謝を介してネットワークを形成するという基礎的な分子メカニズムが明らかとなり、診断・治療を含む臨床応用まで視野に入れた研究へと繋がる事が期待される。

報告書

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

    (21件)

すべて 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 6件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (10件) (うち招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] The metabolomic landscape plays a critical role in glioma oncogenesis2022

    • 著者名/発表者名
      Masui Kenta、Cavenee Webster K.、Mischel Paul S.、Shibata Noriyuki
    • 雑誌名

      Cancer Science

      巻: - 号: 5 ページ: 1555-1563

    • DOI

      10.1111/cas.15325

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Metabolic Reprogramming Drives Pituitary Tumor Growth through Epigenetic Regulation of TERT2021

    • 著者名/発表者名
      Onizuka Hiromi、Masui Kenta、Amano Kosaku、Kawamata Takakazu、Yamamoto Tomoko、Nagashima Yoji、Shibata Noriyuki
    • 雑誌名

      Acta Histochemica et Cytochemica

      巻: 54 号: 3 ページ: 87-96

    • DOI

      10.1267/ahc.21-00007

    • NAID

      130008058428

    • ISSN
      0044-5991, 1347-5800
    • 年月日
      2021-06-29
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 特集 グリオーマ-現在の常識と近未来のスタンダード Ⅱグリオーマの疫学と診断 病理分類-改訂版WHO分類とcIMPACT-NOW2021

    • 著者名/発表者名
      増井 憲太、小森 隆司
    • 雑誌名

      Neurological Surgery 脳神経外科

      巻: 49 号: 3 ページ: 510-519

    • DOI

      10.11477/mf.1436204423

    • ISSN
      0301-2603, 1882-1251
    • 年月日
      2021-05-10
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] Protein Acetylation at the Interface of Genetics, Epigenetics and Environment in Cancer2021

    • 著者名/発表者名
      Harachi Mio、Masui Kenta、Cavenee Webster K.、Mischel Paul S.、Shibata Noriyuki
    • 雑誌名

      Metabolites

      巻: 11 号: 4 ページ: 216-216

    • DOI

      10.3390/metabo11040216

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Codependency of Metabolism and Epigenetics Drives Cancer Progression: A Review2020

    • 著者名/発表者名
      Masui K, Harachi M, K Cavenee W, S Mischel P, Shibata N
    • 雑誌名

      Acta Histochemica et Cytochemica

      巻: 53 号: 1 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1267/ahc.20002

    • NAID

      130007803179

    • ISSN
      0044-5991, 1347-5800
    • 年月日
      2020-02-28
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Dual Regulation of Histone Methylation by mTOR Complexes Controls Glioblastoma Tumor Cell Growth via EZH2 and SAM2020

    • 著者名/発表者名
      Harachi Mio、Masui Kenta、Honda Hiroaki、Muragaki Yoshihiro、Kawamata Takakazu、Cavenee Webster K.、Mischel Paul S.、Shibata Noriyuki
    • 雑誌名

      Molecular Cancer Research

      巻: 18 号: 8 ページ: 1142-1152

    • DOI

      10.1158/1541-7786.mcr-20-0024

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 悪性脳腫瘍のヒストン修飾の制御機構とその意義2020

    • 著者名/発表者名
      増井憲太
    • 雑誌名

      Medical Science Digest

      巻: 46 ページ: 34-36

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 代謝とエピジェネティクスが規定する悪性脳腫瘍の病態2020

    • 著者名/発表者名
      増井憲大
    • 雑誌名

      Precision Medicine

      巻: 3 ページ: 88-91

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] mTOR complex 2 is an integrator of cancer metabolism and epigenetics2020

    • 著者名/発表者名
      Masui K, Harachi M, Cavenee WK, Mischel PS, Shibata N
    • 雑誌名

      Cancer Letters

      巻: 478 ページ: 1-7

    • DOI

      10.1016/j.canlet.2020.03.001

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] mTORC2 links growth factor signaling with epigenetic regulation of iron2019

    • 著者名/発表者名
      Masui K, Harachi M, Ikegami S, Yang H, Onizuka H, Yong WH, Cloughesy TF, Muragaki Y, Kawamata T, Arai N, Komori T, Cavenee WK, Mischel PS, Shibata N
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 294 号: 51 ページ: 19740-19751

    • DOI

      10.1074/jbc.ra119.011519

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 脳腫瘍におけるエピジェネティクス異常2021

    • 著者名/発表者名
      増井憲太, 小森隆司, 村垣善浩, 柴田亮行
    • 学会等名
      第62回日本神経病理学会総会学術研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] mTOR依存的なヒストンメチル化の動態とがん細胞の生存戦略2021

    • 著者名/発表者名
      増井憲太, Paul S. Mischel, 柴田亮行
    • 学会等名
      第15回日本臨床ストレス応答学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] IDH野生型膠芽腫におけるDNAメチル化形質の制御機構と意義2021

    • 著者名/発表者名
      増井憲太, Paul S. Mischel, 柴田亮行
    • 学会等名
      第39回日本脳腫瘍学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 代謝とヒストン修飾からみる悪性脳腫瘍の病態2020

    • 著者名/発表者名
      増井憲太, 原地美緒, Paul S. Mischel, 柴田亮行
    • 学会等名
      第109回日本病理学会総会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 二つのmTOR複合体による癌ヒストンメチル化の協調的制御2020

    • 著者名/発表者名
      増井憲太
    • 学会等名
      第24回日本がん分子標的治療学会学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] EGFR変異型膠芽腫におけるヒストンメチル化の新規制御機構2020

    • 著者名/発表者名
      増井憲太, Paul S. Mischel, 柴田亮行
    • 学会等名
      第66回日本病理学会秋期特別総会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] IDH野生型膠芽腫におけるヒストンメチル化 (H3K27me3) の新規制御機構とその意義2020

    • 著者名/発表者名
      増井憲太, 原地美緒, 村垣善浩, Paul S. Mischel, 柴田亮行
    • 学会等名
      第38回日本脳腫瘍学会学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] タンパク質翻訳後修飾のネットワークがもたらすがん細胞の表現型2020

    • 著者名/発表者名
      増井憲太, Paul S. Mischel, 柴田亮行
    • 学会等名
      第61回日本組織細胞化学会総会・学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 下垂体腫瘍における代謝とヒストン修飾の変化2019

    • 著者名/発表者名
      鬼塚 裕美, 増井 憲太, 天野 耕作, 川俣 貴一, 山本 智子, 柴田 亮行, 長嶋 洋治
    • 学会等名
      第37回日本脳腫瘍病理学会学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] mTOR複合体によるDNAメチル化の新規制御機構2019

    • 著者名/発表者名
      増井 憲太, Paul S. Mischel, 柴田 亮行
    • 学会等名
      第7回がんと代謝研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] 東京女子医科大学医学部 病理学講座 (人体病理学・病態神経科学分野) ホームページ

    • URL

      https://pathoneurosci-twmu.com/

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

URL: 

公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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