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遺伝子領域間に引き起こされる転写共役型染色体転座経路の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20K21536
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分50:腫瘍学およびその関連分野
研究機関群馬大学

研究代表者

柴田 淳史  群馬大学, 未来先端研究機構, 准教授 (30707633)

研究分担者 山内 基弘  九州大学, アイソトープ統合安全管理センター(馬出地区), 准教授 (60437910)
安原 崇哲  東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 助教 (90757056)
研究期間 (年度) 2020-07-30 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2021年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2020年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワードDNA二本鎖切断 / 放射線 / 染色体転座 / DNA切断 / 発がん / 転写共役型DNA修復
研究開始時の研究の概要

本研究では最新の分子生物学的手法を導入し、これまで困難とされたヒト静止期細胞における染色体転座の分子メカニズムの解明を目標にする。本研究の達成により、ヒト成体の大半を占める静止期細胞がどのようにしてDNA損傷から遺伝情報を守り、発がんを抑制しているのかが明らかになる。もう一つの波及効果として、医療分野の面では、G1期に停止しているがん幹細胞の化学療法剤・放射線治療時の細胞致死誘導メカニズムの解明に繋がると考えている。

研究成果の概要

発がんに大きく関わる染色体転座は、DNA二本鎖切断(DSB)の修復エラーにより生じる。しかしながら、発がんに繋がる遺伝子領域間での染色体転座がどのような過程で生じるかは未だ多くが明らかになっていない。本研究課題では、任意の場所とタイミングでDSBを人為的に誘導するヒト培養細胞実験系を確立し、転写活性を有する遺伝子間における染色体転座アッセイ系を構築することで、染色体転座を引き起こす分子機構解明を目指した。タモキシフェン誘導体40HTにて制限酵素AsiSIが核内に誘導されるシステムを網膜色素上皮細胞において構築し、DSB染色体転座の検出手法を作成した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

DNA二本鎖切断(DSB: DNA double strand break)は、その修復エラーにより重篤なゲノム不安定化を引き起こす。実際、DSB修復異常によって引き起こされるゲノム不安化はがん発症に強く繋がることから、DSB修復研究は人の健康維持に必要不可欠な研究課題である。本研究課題では、発がんに繋がるゲノム不安定化の中でも特に重篤な染色体転座の発生機構の研究を行った。その原理解明は、人体における発がん抑制のための治療戦略の開発に繋がる。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (49件)

すべて 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (20件) (うち国際共著 18件、 査読あり 20件、 オープンアクセス 13件) 学会発表 (24件) (うち国際学会 4件、 招待講演 19件) 備考 (3件)

  • [国際共同研究] サセックス大学(英国)

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      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] サセックス大学(英国)

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      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Analysis of the relationship between LET, γH2AX foci volume and cell killing effect of carbon ions using high-resolution imaging technology2023

    • 著者名/発表者名
      Oike Takahiro、Kakoti Sangeeta、Sakai Makoto、Matsumura Akihiko、Ohno Tatsuya、Shibata Atsushi
    • 雑誌名

      Journal of Radiation Research

      巻: 64 号: 2 ページ: 335-344

    • DOI

      10.1093/jrr/rrac098

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Calreticulin Upregulation in Cervical Cancer Tissues From Patients After 10 Gy Radiation Therapy2023

    • 著者名/発表者名
      Okada Kohei、Sato Hiro、Kumazawa Takuya、Mori Yasumasa、Permata Tiara Bunga Mayang、Uchihara Yuki、Noda Shin-ei、Suzuki Keiji、Ikota Hayato、Yokoo Hideaki、Gondhowiardjo Soehartati、Nakano Takashi、Ohno Tatsuya、Shibata Atsushi
    • 雑誌名

      Advances in Radiation Oncology

      巻: 8 号: 3 ページ: 101159-101159

    • DOI

      10.1016/j.adro.2022.101159

    • 関連する報告書
      2022 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] Carbon ion radiation and clustered DNA double-strand breaks2022

    • 著者名/発表者名
      Shibata Atsushi
    • 雑誌名

      Enzymes

      巻: 51 ページ: 117-130

    • DOI

      10.1016/bs.enz.2022.08.008

    • ISBN
      9780323993975
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Radiosensitization by the Selective Pan-FGFR Inhibitor LY28744552022

    • 著者名/発表者名
      Darwis Narisa Dewi Maulany、Horigome Eisuke、Li Shan、Adachi Akiko、Oike Takahiro、Shibata Atsushi、Hirota Yuka、Ohno Tatsuya
    • 雑誌名

      Cells

      巻: 11 号: 11 ページ: 1727-1727

    • DOI

      10.3390/cells11111727

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] DNA damage promotes HLA class I presentation by stimulating a pioneer round of translation-associated antigen production2022

    • 著者名/発表者名
      Uchihara Yuki、Permata Tiara Bunga Mayang、Sato Hiro、Kawabata-Iwakawa Reika、Katada Sayako、Gu Wenchao、Kakoti Sangeeta、Yamauchi Motohiro、Kato Reona、Gondhowiardjo Soehartati、Hosen Naoki、Yasuhara Takaaki、Shibata Atsushi
    • 雑誌名

      Molecular Cell

      巻: 82 号: 14 ページ: 2557-2570.e7

    • DOI

      10.1016/j.molcel.2022.04.030

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] RAP80 suppresses the vulnerability of R-loops during DNA double-strand break repair2022

    • 著者名/発表者名
      Yasuhara Takaaki、Kato Reona、Yamauchi Motohiro、Uchihara Yuki、Zou Lee、Miyagawa Kiyoshi、Shibata Atsushi
    • 雑誌名

      Cell Reports

      巻: 38 号: 5 ページ: 110335-110335

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2022.110335

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Expression of non-homologous end joining factor, Ku80, is negatively correlated with PD-L1 expression in cancer cells after X-ray irradiation2021

    • 著者名/発表者名
      Kumazawa Takuya、Mori Yasumasa、Sato Hiro、Permata Tiara、Uchihara Yuki、Noda Shin-Ei、Okada Kohei、Kakoti Sangeeta、Suzuki Keiji、Ikota Hayato、Yokoo Hideaki、Gondhowiardjo Soehartati、Nakano Takashi、Ohno Tatsuya、Shibata Atsushi
    • 雑誌名

      Oncology Letters

      巻: 23 号: 1 ページ: 29-29

    • DOI

      10.3892/ol.2021.13147

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 64Cu-ATSM Predicts Efficacy of Carbon Ion Radiotherapy Associated with Cellular Antioxidant Capacity2021

    • 著者名/発表者名
      Nachankar Ankita、Oike Takahiro、Hanaoka Hirofumi、Kanai Ayaka、Sato Hiro、Yoshida Yukari、Obinata Hideru、Sakai Makoto、Osu Naoto、Hirota Yuka、Takahashi Akihisa、Shibata Atsushi、Ohno Tatsuya
    • 雑誌名

      Cancers

      巻: 13 号: 24 ページ: 6159-6159

    • DOI

      10.3390/cancers13246159

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Genome Maintenance Mechanisms at the Chromatin Level2021

    • 著者名/発表者名
      Takatsuka Hirotomo、Shibata Atsushi、Umeda Masaaki
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 22 号: 19 ページ: 10384-10384

    • DOI

      10.3390/ijms221910384

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] ATM’s Role in the Repair of DNA Double-Strand Breaks2021

    • 著者名/発表者名
      Shibata Atsushi、Jeggo Penny A.
    • 雑誌名

      Genes

      巻: 12 号: 9 ページ: 1370-1370

    • DOI

      10.3390/genes12091370

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Mechanism of chromosome rearrangement arising from single-strand breaks2021

    • 著者名/発表者名
      Kot Palina、Yasuhara Takaaki、Shibata Atsushi、Hirakawa Miyako、Abe Yu、Yamauchi Motohiro、Matsuda Naoki
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 572 ページ: 191-196

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2021.08.001

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] High linear energy transfer carbon-ion irradiation upregulates PD-L1 expression more significantly than X-rays in human osteosarcoma U2OS cells2021

    • 著者名/発表者名
      Permata Tiara Bunga Mayang、Sato Hiro、Gu Wenchao、Kakoti Sangeeta、Uchihara Yuki、Yoshimatsu Yukihiko、Sato Itaru、Kato Reona、Yamauchi Motohiro、Suzuki Keiji、Oike Takahiro、Tsushima Yoshito、Gondhowiardjo Soehartati、Ohno Tatsuya、Yasuhara Takaaki、Shibata Atsushi
    • 雑誌名

      Journal of Radiation Research

      巻: 62 号: 5 ページ: 773-781

    • DOI

      10.1093/jrr/rrab050

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Modulation of immune responses by DNA damage signaling2021

    • 著者名/発表者名
      Uchihara Yuki、Permata Tiara Bunga Mayang、Sato Hiro、Shibata Atsushi
    • 雑誌名

      DNA Repair

      巻: 104 ページ: 103135-103135

    • DOI

      10.1016/j.dnarep.2021.103135

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Analysis of radiotherapy induced alteration of CD8+ T cells and PD-L1 expression in patients with uterine cervical squamous cell carcinoma2021

    • 著者名/発表者名
      Mori Yasumasa、Sato Hiro、Kumazawa Takuya、Permata Tiara、Yoshimoto Yuya、Murata Kazutoshi、Noda Shin-Ei、Kaminuma Takuya、Ando Ken、Oike Takahiro、Okonogi Noriyuki、Okada Kohei、Kakoti Sangeeta、Suzuki Keiji、Ikota Hayato、Yokoo Hideaki、Nakano Takashi、Ohno Tatsuya、Shibata Atsushi
    • 雑誌名

      Oncology Letters

      巻: 21 号: 6 ページ: 446-446

    • DOI

      10.3892/ol.2021.12707

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書 2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Quantitative volumetric analysis of the Golgi apparatus following X-ray irradiation by super-resolution 3D-SIM microscopy2021

    • 著者名/発表者名
      Oike Takahiro、Uchihara Yuki、Permata Tiara Bunga Mayang、Gondhowiardjo Soehartati、Ohno Tatsuya、Shibata Atsushi
    • 雑誌名

      Medical Molecular Morphology

      巻: - 号: 2 ページ: 166-172

    • DOI

      10.1007/s00795-020-00277-z

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] UBC13-Mediated Ubiquitin Signaling Promotes Removal of Blocking Adducts from DNA Double-Strand Breaks2020

    • 著者名/発表者名
      Akagawa Remi、Trinh Hai Thanh、Saha Liton Kumar、Tsuda Masataka、Hirota Kouji、Yamada Shintaro、Shibata Atsushi、Kanemaki Masato T.、Nakada Shinichiro、Takeda Shunichi、Sasanuma Hiroyuki
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 23 号: 4 ページ: 101027-101027

    • DOI

      10.1016/j.isci.2020.101027

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] RNF8 promotes high linear energy transfer carbon-ion-induced DNA double-stranded break repair in serum-starved human cells2020

    • 著者名/発表者名
      Nakajima Nakako Izumi、Yamauchi Motohiro、Kakoti Sangeeta、Cuihua Liu、Kato Reona、Permata Tiara Bunga Mayang、Iijima Moito、Yajima Hirohiko、Yasuhara Takaaki、Yamada Shigeru、Hasegawa Sumitaka、Shibata Atsushi
    • 雑誌名

      DNA Repair

      巻: 91-92 ページ: 102872-102872

    • DOI

      10.1016/j.dnarep.2020.102872

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Roles for 53BP1 in the repair of radiation-induced DNA double strand breaks2020

    • 著者名/発表者名
      Shibata Atsushi、Jeggo Penny A.
    • 雑誌名

      DNA Repair

      巻: 93 ページ: 102915-102915

    • DOI

      10.1016/j.dnarep.2020.102915

    • 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] DNA Repair and Signaling in Immune-Related Cancer Therapy2020

    • 著者名/発表者名
      Kakoti Sangeeta、Sato Hiro、Laskar Siddhartha、Yasuhara Takaaki、Shibata Atsushi
    • 雑誌名

      Frontiers in Molecular Biosciences

      巻: 7 ページ: 205-205

    • DOI

      10.3389/fmolb.2020.00205

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Roles for the DNA-PK complex and 53BP1 in protecting ends from resection during DNA double-strand break repair2020

    • 著者名/発表者名
      Shibata Atsushi、Jeggo Penny A
    • 雑誌名

      Journal of Radiation Research

      巻: 61 号: 5 ページ: 718-726

    • DOI

      10.1093/jrr/rraa053

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Regulation of immune-ligand presentation in response to DNA damage.2023

    • 著者名/発表者名
      柴田 淳史
    • 学会等名
      The 19th Ataxia-Telangiectasia workshop
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 放射線治療と免疫チェックポイント阻害剤併用時の最適化を目指した基礎医学研究2023

    • 著者名/発表者名
      柴田 淳史
    • 学会等名
      第23回菅原・大西記念癌治療増感研究シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 放射線照射後に生じるDNA損傷を起因とする腫瘍免疫応答の研究2022

    • 著者名/発表者名
      柴田 淳史
    • 学会等名
      QST病院講演
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 教育講演 生物「放射線の細胞への影響」2022

    • 著者名/発表者名
      柴田 淳史
    • 学会等名
      日本放射線腫瘍学会第35回学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] DNA二本鎖切断修復の経路選択性に影響するクロマチン構造変化の解析2022

    • 著者名/発表者名
      柴田 淳史
    • 学会等名
      第95回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] The mechanism underlying HLA Class I presentation in response to DNA damage2022

    • 著者名/発表者名
      柴田 淳史
    • 学会等名
      The 29th Federation of Asian and Oceanian Biochemists and Molecular Biologists Conference & the 2022 Chinese Society of Biochemistry and Molecular Biology Online Conference
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] DNA損傷に応答する免疫リガンド発現制御機構2022

    • 著者名/発表者名
      柴田 淳史
    • 学会等名
      第81回日本癌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 分子生物学に基づく放射線照射後の細胞応答の可視化2022

    • 著者名/発表者名
      柴田 淳史
    • 学会等名
      日本放射線影響学会第65回大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] DNA損傷応答により活性化される免疫リガンド発現制御機構2022

    • 著者名/発表者名
      柴田 淳史
    • 学会等名
      第3回若手人材育成セミナー
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 放射線治療時に生じる DNA 損傷を起因とする腫瘍免疫応答の研究2022

    • 著者名/発表者名
      柴田 淳史
    • 学会等名
      第27回癌治療増感研究会 シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] DNA損傷により促進されるHLA Class I提示機構2022

    • 著者名/発表者名
      柴田 淳史
    • 学会等名
      第9回DNA損傷応答ワークショップ Online
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Immune responses regulated by DNA damage signaling2022

    • 著者名/発表者名
      柴田 淳史
    • 学会等名
      12th International Symposium Gunma University Initiative for Advanced Research (GIAR)、Hybrid conference
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 放射線の細胞への影響2022

    • 著者名/発表者名
      柴田 淳史
    • 学会等名
      日本放射線腫瘍学会 第12回放射線生物学セミナー
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Radiation-induced DNA damage and repair: a look into carbon-ion dependent Clustered DNA Double Strand Breaks2021

    • 著者名/発表者名
      柴田 淳史
    • 学会等名
      International Training Course on Carbon Ion Radiotherapy 2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 放射線照射が誘発する免疫応答の分子機構からみた放射線免疫治療併用の可能性.2021

    • 著者名/発表者名
      柴田 淳史
    • 学会等名
      第62回日本肺癌学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 修復:線量によって変化するDNA修復機構.2021

    • 著者名/発表者名
      柴田 淳史
    • 学会等名
      日本放射線腫瘍学会第34回学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 正確なDNA修復へと導くDNA二本鎖切断修復経路の決定メカニズム.2021

    • 著者名/発表者名
      柴田 淳史
    • 学会等名
      第94回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 放射線治療時に生じるDNA損傷を起因とする腫瘍免疫活性化の分子メカニズム.2021

    • 著者名/発表者名
      柴田 淳史
    • 学会等名
      第59回日本癌治療学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 放射線分子生物学の知見をどのようにして私たちの健康に役立てるのか?2021

    • 著者名/発表者名
      柴田 淳史
    • 学会等名
      日本放射線影響学会 第64回大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 放射線照射により惹起される免疫応答系リガンドの発現制御機構.2021

    • 著者名/発表者名
      柴田 淳史
    • 学会等名
      第49回放射線による制癌シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] ゲノムの安定性維持機構の破綻による細胞影響から病態理解へ2020

    • 著者名/発表者名
      柴田 淳史
    • 学会等名
      第43回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 生命科学研究の最前線~生命の神秘を解き明かし、世界の医療発展に貢献する~2020

    • 著者名/発表者名
      柴田 淳史
    • 学会等名
      群馬大学グローバルフロンティアリーダー(GFL)先端研究学際講演会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] G1期細胞におけるDNA二本鎖切断修復選択機構2020

    • 著者名/発表者名
      柴田 淳史
    • 学会等名
      日本放射線影響学会第63回大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 転写活性領域におけるDNA二本鎖切断修復の経路選択機構2020

    • 著者名/発表者名
      柴田 淳史
    • 学会等名
      第20回日本抗加齢医学会総会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [備考] 柴田研究室

    • URL

      https://shibataxlab.com/

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] SHIBATA LAB

    • URL

      https://shibataxlab.com/english/

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] 柴田研究室HP

    • URL

      https://shibataxlab.com/

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書 2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-08-03   更新日: 2024-01-30  

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