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CRISPRノックアウトライブラリーを用いた大腸癌転移機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K16772
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分50010:腫瘍生物学関連
研究機関大阪大学

研究代表者

石川 慧  大阪大学, 医学部附属病院, 医員 (90804021)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2019年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード上皮間葉転換 / 大腸癌 / バイオインフォマティクス / 癌遺伝子 / CRISPR
研究開始時の研究の概要

CRISPR-Cas9によるノックアウト技術と次世代シークエンサーを用いた網羅的解析手法により大腸癌転移機構の解明、治療法の開発を目指す。レンチウイルスライブラリーを感染させ癌細胞株1細胞毎に1遺伝子をノックアウトした後、癌転移に深く関わるとされる上皮間葉転換を誘導する。上皮間葉転換の形質の高い集団と低い集団を分離し、網羅的シークエンスを行うことで上皮間葉転換に促進的に働く遺伝子群、抑制的に働く遺伝子群を同定する。
つぎに実際にその遺伝子についてin vitro、in vivo実験により機能を解明する。

研究成果の概要

上皮間葉転換に関わる遺伝子の網羅的な解析手法として、当初CRISPRノックアウトライブラリーを用いたスクリーニングを試みたが、細胞株によるTGFβへの応答のばらつきのためこの系は十分に機能しなかった。そこで癌腺部と間質を分離して公開データベースの遺伝子発現データと併せて解析し、上皮間葉転換誘導遺伝子の網羅的な同定を行った。この中の一つであるARC遺伝子はin vitroにおいて大腸癌細胞の上皮間葉転換に関連し、また臨床検体においてその発現が大腸癌の再発と相関することを発見した。今後候補遺伝子の解析を進めることで上皮間葉転換の複雑なプログラムの理解および治療薬開発の一助となることが期待される。

研究成果の学術的意義や社会的意義

上皮間葉転換は様々な癌種の転移プロセスに中心的な役割を果たすことが知られているが、関連する分子の全体像は明らかとなっていない。本研究では大腸癌細胞の上皮間葉転換に関連する遺伝子をバイオインフォマティクスの手法を用いて網羅的に同定することに成功した。個々の遺伝子についてはさらなる研究が必要であるが、上皮間葉転換の全体像を理解し、それを標的とする治療法開発につながる可能性があるという点で学術的意義は大きいと考える。

報告書

(3件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2020 2019

すべて 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件)

  • [学会発表] Identification of novel epithelial-mesenchymal transition inducers and their clinical significance in colorectal cancer2020

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Ishikawa
    • 学会等名
      AACR Virtual Annual Meeting 2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 新規上皮間葉転換(EMT)誘導遺伝子の同定とその大腸癌進展における意義2020

    • 著者名/発表者名
      石川 慧
    • 学会等名
      第120回日本外科学会定期学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] バイオインフォマティクスを用いた大腸癌の新規上皮間葉転換誘導遺伝子の同定とその大腸癌進展への関与の検討2020

    • 著者名/発表者名
      石川 慧
    • 学会等名
      第75回日本大腸肛門病学会学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 新規上皮間葉転換関連遺伝子の同定とその大腸癌進展における意義の検討2020

    • 著者名/発表者名
      石川慧
    • 学会等名
      日本外科学会第120回定期学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] dentification of novel epithelial-mesenchymal transition inducers and their clinical significance in colorectal cancer2020

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Ishikawa
    • 学会等名
      AACR ANNUAL MEETING 2020
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 癌腺部と間質の発現解析による新規上皮間葉転換(EMT)誘導遺伝子の同定2019

    • 著者名/発表者名
      石川慧
    • 学会等名
      第74回日本消化器外科学会総会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2022-01-27  

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