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腫瘍形成過程のエピゲノム変化に着目したSHH型髄芽腫の汎用的治療薬の開発

研究課題

研究課題/領域番号 22KJ3240
補助金の研究課題番号 22J01695 (2022)
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分基金 (2023)
補助金 (2022)
応募区分国内
審査区分 小区分46020:神経形態学関連
研究機関国立研究開発法人国立精神・神経医療研究センター

研究代表者

白石 椋  国立研究開発法人国立精神・神経医療研究センター, 神経研究所 病態生化学研究部, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2023-03-08 – 2025-03-31
研究課題ステータス 採択後辞退 (2023年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2024年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードSHH型髄芽腫 / クロマチン構造 / Nuclear factor I
研究開始時の研究の概要

SHH型髄芽腫は、悪性の小児脳腫瘍の一種であり、未だ有効な治療薬が開発されておらず、新たな治療薬の開発が望まれている。本研究では、SHH型髄芽腫の発がんメカニズムに関して、エピゲノムに着目して研究を行う。エピゲノムはDNAやヒストンタンパク質の化学修飾のことであり、エピゲノムの変化は遺伝子の発現を制御する。SHH型髄芽腫では、エピゲノムの異常により、遺伝子発現制御が撹乱され、発がんが誘導されると考えられている。そこで、SHH型髄芽腫の発がん過程のエピゲノム変化を解析し、エピゲノムの変化と共に発がんを促進する分子を探索し、それを標的とした治療薬を開発することを目的とする。

研究実績の概要

小脳に発生する小児脳腫瘍であるSHH型髄芽腫の発がん過程のエピゲノム変化を解析することで、新規治療標的を同定することを目的として研究を行った。まず、発がん過程のエピゲノム変化を解析するために、SHH型髄芽腫のマウスモデルを用いて、正常細胞、前がん状態細胞、がん細胞の3段階の細胞を採取し、ATAC-seqを行った。その結果、発がん過程でオープンクロマチン領域が変化することがわかった。このうち、発がんに伴ってオープンに変化する領域に着目し、その領域に豊富に存在する転写因子の結合配列を解析したところ、Nuclear factor I (NFI)という転写因子の結合配列が同定された。実際に、CRISPR-Cas9システムを用いてNFIをノックアウトすると、前がん状態が形成されないことがわかった。次に、NFIの結合領域を調べるために、NFIに対するCUT&Tagを行い、ゲノム上の結合領域を同定した。この結果をATAC-seqのデータと統合すると、発がん過程のオープンクロマチン領域の変化に伴ってNFIの結合が変化していることがわかった。
一方で、実際のヒトがん細胞におけるNFIの重要性を明らかにするために、SHH型髄芽腫のPDXに対して、NFIのshRNAを導入し、頭蓋内に移植した。その結果、NFIのノックダウンにより腫瘍の成長が抑制されることがわかった。このことから、マウスモデルを用いて見出されたNFIがヒトがん細胞でも重要な機能を持つことがわかった。

現在までの達成度 (段落)

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

今後の研究の推進方策

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

報告書

(1件)
  • 2022 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2022 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件) 図書 (1件)

  • [国際共同研究] Curie instiute(フランス)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] UCSD(米国)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] DKFZ(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] Sonic Hedgehog Signaling in Cerebellar Development and Cancer2022

    • 著者名/発表者名
      Wang Wanchen、Shiraishi Ryo、Kawauchi Daisuke
    • 雑誌名

      Frontiers in Cell and Developmental Biology

      巻: 10 ページ: 864035-864035

    • DOI

      10.3389/fcell.2022.864035

    • 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
  • [学会発表] Dynamic chromatin alteration induces oncogenic hijacking by essential transcriptional factors during SHH medulloblastoma tumorigenesis2022

    • 著者名/発表者名
      Ryo Shiraishi, Gabriele Cancila, Kohei Kumegawa, Patricia Benites Goncalves da Silva, Owen Chapman, Wang Wanchen, Maki Jami, Mikio Hoshino, Stefan M. Pfister, Lukas Chavez , Reo Maruyama, Olivier Ayrault, Daisuke Kawauchi
    • 学会等名
      ISPNO2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [図書] 疾患原因遺伝子・タンパク質の解析技術と創薬/診断技術への応用2022

    • 著者名/発表者名
      執筆者:81名、技術情報協会
    • 総ページ数
      530
    • 出版者
      技術情報協会
    • ISBN
      9784861048777
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

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公開日: 2022-04-28   更新日: 2024-03-26  

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