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2011 年度 実績報告書

システム生物学的手法を用いた癌幹細胞の新規分子標的の同定

計画研究

研究領域癌幹細胞を標的とする腫瘍根絶技術の新構築
研究課題/領域番号 22130009
研究機関東京大学

研究代表者

後藤 典子  東京大学, 医科学研究所, 特任准教授 (10251448)

研究分担者 日野原 邦彦  東京大学, 医科学研究所, 特任助教 (50549467)
キーワード癌 / 遺伝子 / 蛋白質 / 細胞・組織 / トランスレーショナル研究
研究概要

1)乳癌幹細胞システムを制御する鍵分子並びにパスウエイの同定
乳癌幹細胞スフェア培養の系に、PI3 kinaseの特異的阻害剤LY294002を添加して、PI3 kinaseパスウエイを阻害し、この条件下で乳癌スフェアを形成させ、詳細な時系列をとってRNAを抽出し、DNAマイクロアレイ解析を行い、網羅的にmRNA発現情報を取得した。PI3 kinaseパスウエイ阻害により、約900個の鍵分子候補が得られた。これらの分子群をシグネチャーとして使って、乳癌の組織型、転移、再発ひいては予後との相関を解析している。さらに、in vitro乳癌幹細胞培養の系を用いて、スフェア形成能に与える影響をみたところ、自己複製能に重要な役割を果たしていることが示唆される分子が多く抽出されてきた。これらの分子の多くは新規分子標的候補である。その中で、AREG, ARTN, IGF-1に注目して解析を行った。その結果、どの分子も癌細胞のスフェア形成能を上昇させることがわかった。
2) 乳癌幹細胞システムを制御する鍵分子の個体レベルにおける解析
HER2乳癌自然発症モデルであるMMTV-neuマウスとFRS2betaノックアウトマウスを交配させたマウスを用いて解析を行った。その結果、FRS2betaによってErbBシグナルを効果的に減弱させることにより、癌幹細胞の自己複製能が維持される機序が考えられた。FRS2betaノックアウトマウス由来の乳腺細胞は、野生型マウス由来の乳腺細胞に比較し、スフェア形成能が低いことが確認できた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

1)乳癌幹細胞システムを制御する鍵分子並びにパスウエイの同定
PI3 kinaseパスウエイから得られた鍵分子が、乳癌の組織型、転移、再発ひいては予後と相関が得られた。これは、我々が注目しているPI3 kinaseパスウエイの鍵分子の中に、癌幹細胞を根絶できる分子標的が多数含まれていることを端的に示している。当初の予想以上に、多くの分子標的が含まれていることから、解析自体には時間がかかっている。
2) 乳癌幹細胞システムを制御する鍵分子の個体レベルにおける解析
FRS2betaが、癌幹細胞そのものに発現しているという知見を得た。長年、我々はFRS2betaに着目して研究をやってきており、この分子の研究については世界的に我々が最も進んでいる。それが、癌幹細胞そのものの機能を制御していることがわかったことは、画期的である。

今後の研究の推進方策

これまで通りの予定で、乳ガン細胞の詳細時系列解析から得た鍵分子の機能解析を行う。しかし鍵分子候補の数が、予想をこえる数(521遺伝子)であるため、候補分子を絞り込み、機能解析するのに時間を要することを想定している。この鍵分子の中には、がんの革新的な創薬標的候補が多くあるため、この機能解析は研究の中心的な部分となる。
特に研究の変更や問題点は見いだしていない。

  • 研究成果

    (19件)

すべて 2013 2012 2011

すべて 雑誌論文 (12件) (うち査読あり 12件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 4件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] An adaptor protein complex of FRS2beta and CIN85/CD2AP provides a novel mechanism for ErbB2/HER2 protein downregulation2013

    • 著者名/発表者名
      後藤 典子
    • 雑誌名

      Cancer Sci

      巻: 104 ページ: 345-352

    • DOI

      10.1111/cas.12086. Epub 2013 Feb 8.

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] The acquisition of malignant potential in colon cancer is regulated by the stabilization of Atonal homolog 1 protein2013

    • 著者名/発表者名
      後藤 典子
    • 雑誌名

      Biochem. Biophys. Res. Commun

      巻: 432 ページ: 175-181

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2013.01.034. Epub 2013 Jan 16.

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Identification of genes up-regulated in ALK-positive and EGFR/KRAS/ALK-negative lung adenocarcinoma.2012

    • 著者名/発表者名
      後藤 典子
    • 雑誌名

      Cancer Res

      巻: 72 ページ: 100-111

    • DOI

      10.1158/0008-5472.CAN-11-1403. Epub 2011 Nov 11.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Identifying regulational alterations in gene regulatory networks by state space representation of vector autoregressive models and variational annealing2012

    • 著者名/発表者名
      後藤 典子
    • 雑誌名

      BMC Genomics

      巻: Suppl. 1, ページ: S6,

    • DOI

      10.1186/1471-2164-13-S1-S6. Epub 2012 Jan 17.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Systemically injected exosomes targeted to EGFR deliver anti-tumor microRNA to breast cancer cells2012

    • 著者名/発表者名
      後藤 典子
    • 雑誌名

      Molecular Therapy

      巻: 21 ページ: 185-191

    • DOI

      10.1038/mt.2012.180. Epub 2012 Oct 2.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ErbB/NFkB signaling controls mammosphere formation in human breast cancer2012

    • 著者名/発表者名
      日野原 邦彦
    • 雑誌名

      Proc. Natl. Acad. Sci., USA

      巻: 109 ページ: 6584-6589

    • DOI

      10.1073/pnas.1113271109. Epub 2012 Apr 5.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] NFkB pathways in breast cancer stem cells for tumorigenesis2012

    • 著者名/発表者名
      日野原 邦彦
    • 雑誌名

      Breast cancer, Bentham eBooks, Bentham Science

      巻: in press ページ: -

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Preferential expression of potential markers for cancer stem cells in large cell neuroendocrine carcinoma of the lung2011

    • 著者名/発表者名
      後藤 典子
    • 雑誌名

      Journal of Clinical Bioinformatics

      巻: 1 ページ: 23

    • DOI

      10.1186/2043-9113-1-23.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] N-cadherin expression is a potential survival mechanism of gefitinib-resistant lung cancer cells2011

    • 著者名/発表者名
      後藤 典子
    • 雑誌名

      Am. J. Cancer. Res

      巻: 1 ページ: 823-833

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Somatic mutations of the EGF receptor and their signal transducers affect the efficacy of EGF receptor-specific tyrosine kinase inhibitors2011

    • 著者名/発表者名
      後藤 典子
    • 雑誌名

      Int. J. Clin. Exp. Pathol

      巻: 4 ページ: 403-409

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A genetic study of the effects of reduced Frs2alpha gene dosage in exostoses development and cartilage abnormalities observed in Ext2 heterozygous mutant mice2011

    • 著者名/発表者名
      後藤 典子
    • 雑誌名

      Journal of Osaka Medical Center & Research Institute for Maternal & Child Health

      巻: 26 ページ: 101-108

    • 査読あり
  • [雑誌論文] FRS22011

    • 著者名/発表者名
      後藤 典子
    • 雑誌名

      Encyclopedia of Signaling Molecules. Springer, Heidelberg, Germany

      巻: 巻なし ページ: -

    • 査読あり
  • [学会発表] がん研究の新局面〜Aktシグナルとがん幹細胞2012

    • 著者名/発表者名
      後藤 典子
    • 学会等名
      第35回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      福岡国際会議場
    • 年月日
      20121211-20121214
    • 招待講演
  • [学会発表] Growth factor receptor signaling controls breast cancer stem cells and their niche2012

    • 著者名/発表者名
      後藤 典子
    • 学会等名
      第71回日本癌学会, シンポジウム
    • 発表場所
      札幌国際会議場
    • 年月日
      20120919-20120921
    • 招待講演
  • [学会発表] 増殖因子による乳がん幹細胞制御の分子機構2012

    • 著者名/発表者名
      後藤 典子
    • 学会等名
      第22回日本サイトメトリー学会 シンポジウム
    • 発表場所
      千里ライフサイエンスセンター(大阪・豊中市)
    • 年月日
      20120629-20120630
    • 招待講演
  • [学会発表] ErbB/NF-κB signaling controls mammosphere formation in human breast cancer2012

    • 著者名/発表者名
      日野原 邦彦
    • 学会等名
      第10回幹細胞シンポジウム
    • 発表場所
      淡路夢舞台国際会議場
    • 年月日
      20120531-20120602
  • [学会発表] Cancer and stem cells2011

    • 著者名/発表者名
      後藤 典子
    • 学会等名
      第34回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      20111213-20111216
    • 招待講演
  • [学会発表] ErbB/NF-κB signaling controls self-renewal of breast cancer stem cells2011

    • 著者名/発表者名
      日野原 邦彦
    • 学会等名
      第34回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      20111213-20111216
  • [図書] 実験医学2012 Vol302012

    • 著者名/発表者名
      日野原 邦彦
    • 総ページ数
      4(P2272~P2275)
    • 出版者
      羊土社

URL: 

公開日: 2015-05-28  

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