| 研究課題/領域番号 |
22KK0119
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| 研究種目 |
国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分50:腫瘍学およびその関連分野
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| 研究機関 | 国立研究開発法人国立がん研究センター |
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研究代表者 |
横山 明彦 国立研究開発法人国立がん研究センター, 研究所, ユニット長 (10506710)
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| 研究分担者 |
小俣 洋介 国立研究開発法人国立がん研究センター, その他部局等, 外来研究員 (40968559)
金井 昭教 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 特任准教授 (60549567)
川村 猛 東京大学, アイソトープ総合センター, 准教授 (70306835)
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| 研究期間 (年度) |
2022-10-07 – 2027-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
20,150千円 (直接経費: 15,500千円、間接経費: 4,650千円)
2026年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2025年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2024年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2023年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2022年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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| キーワード | 腎腫瘍 / 白血病 / ENL / 分子標的薬 / Wilms腫瘍 / MLL / 分子標的療法 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
Wilms腫瘍は小児に見られる腎腫瘍であり、多様な変異によって引き起こされる。近年のゲノム解析によって、ENL遺伝子における数アミノ酸残基の欠失もしくは挿入が腎腫瘍を形成する事が示された。ENLはMLL転座白血病で恒常的に活性化しているMLL/MOZ/AEP転写システムの構成因子であり、このWilms腫瘍で見られるENL変異体をマウスの造血細胞に発現させると白血病を引き起こした。本研究でENL変異型Wilms腫瘍の発症メカニズムを明らかにし、MLL転座白血病に奏功する分子標的薬がENL変異型Wilms腫瘍にも奏功するかどうかを実験的に検証する事で、小児腎腫瘍の新しい治療法の提案を試みる。
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| 研究実績の概要 |
小児がんにおいては白血病や腎腫瘍が多く見られる。白血病においてはMLL変異やMOZ変異によって、MLL/MOZ/AEPなどの転写制御因子を介して細胞の自己複製が促進され白血病の発症に至る。MLL/MOZ/AEP転写システムの構成因子であるENLの変異がWilms腫瘍においても発見され、この変異体をマウスの造血細胞に発現させると白血病を引き起こした。この結果から、我々は白血病と腎腫瘍が同じENLの活性化型変異によって起こるという仮説を立て、本研究において検証する。
研究目的１においてENL T1変異体は野生型のENLと比べてどのような機能的な違いがあるのかを明らかにすることを目指した。MOZとの結合以外にT1 変異体特異的に結合が増強・もしくは減弱する結合因子を探索するため、fanChIP法で分離精製したENL複合体とENL T1変異体複合体を質量分析にて解析し、結合因子を網羅的に同定することを試み、T1変異体にユニークに結合するタンパク質を複数見出した。ENL_T1白血病細胞においてCRISPR-Cas9システムを用いて得られた結合因子をノックアウトし、細胞の生存に対する必要性を評価した。研究目的２においてENLのYEATSドメインとMOZ/MORFヒストンアセチル化酵素の結合状態の構造を原子レベルで決定することを目指した。ENLとMOZの結合強度がWilms腫瘍変異によって変化するかどうかを調べ、in vitroの結合アッセイにてT1変異が結合を増強することを確認した。結合領域を数十アミノ酸レベルまで同定し、ゲノム上に欠損変異を導入することを試みている。研究目的３においてENL T1変異体による発がんモデルを構築し、これまでにMLL転座白血病に対して抗腫瘍効果を持つ事が示された分子標的薬の薬効を評価することを目指した。In vivoで白血病化するモデルを構築した。
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| 現在までの達成度 |
現在までの達成度
2: おおむね順調に進展している
理由
論文投稿を一度試みたが、もう少しデータを追加してより魅力的な研究内容にしようとしている。具体的にはCRISPR-Cas9システムを用いてゲノムを遺伝子編集し、ENLの結合のみをできなくする細胞を作成することに取り組んでいる。
一方でWilm腫瘍のマウスモデルの構築はまだ構築できていない。T1変異体を発現するマウスは作成できたが、腫瘍の観察には至っていない。これは単一の遺伝子変異だけでは腫瘍形成に至らしめることができないことによる可能性がある。今後、より長期間モニタリングするとともに、別の遺伝子変異と掛け合わせることを検討する。そこで、患者で見られる共存変異を模倣するべく、CTTNB1変異体の発現ベクターを構築した。さらには、新たなモデル系としてゼブラフィッシュに腎腫瘍を発症させる実験系を構築することを試みる。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後はENL変異体によるWilms腫瘍モデルの構築を重点的に推進する。これまでの結果から、単一の遺伝子変異だけではWilms腫瘍形成に至らしめることができない可能性が示唆されている。単純なノックインマウスやトランスジェニックマウスの作成では病気の発症までを再現できないと見受けられる。マウスの初代培養腎細胞に遺伝子導入したのち、移植することで発がんモデルを構築することを検討しており、実験系の構築を始めている。
また、ゼブラフィッシュの腎臓にENL T1変異体を発現させることで、人のWilms
腫瘍を再現できるかどうかを検討する実験を進める。
ENL変異体の作用機序については順調に研究が進捗したことから、次の課題として、ENL変異体特異的なタンパク質間結合を構造生物学的な手法を用いて解析することを目指していく。リコンビナントタンパク質を用いた結合アッセイが構築できているので、これらのマテリアルを用いて構造解析等を目指していく。
また、ENLは複数のタンパク質と結合して機能するが、それらの結合をそれぞれ妨げるような変異を導入したノックインマウスの作成に取り組み、それぞれのタンパク質間相互作用の意義を明らかにすることに取り組む。
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