| 研究課題/領域番号 |
15K14386
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| 研究機関 | 国立遺伝学研究所 |
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研究代表者 |
鈴木 えみ子 国立遺伝学研究所, 構造遺伝学研究センター, 准教授 (20173891)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | がん微小環境 / 細胞競合 / ショウジョウバエ |
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| 研究実績の概要 |
本研究は、上皮組織における腫瘍形成は特異的な細胞構造を持つ微小環境「腫瘍形成ホットスポット」から生じるという新しい概念を証明することを目的としている。これまでにショウジョウバエ成虫原基の上皮組織をモデルとした研究から、同一上皮内でも内在的な細胞構造の違いによって癌原生範囲細胞が周囲の正常細胞による協調的統合性から逸脱することのできる特定部位が存在することを発見した。腫瘍形成は必ずこの「腫瘍形成ホットスポット」において癌原性変異細胞が上皮層頂端部から抜け出して増殖を開始することで起こる。一方、「コールドスポット」では癌原性変異細胞は上皮の基底側に排除され細胞死を起こす。本研究ではこの「腫瘍形成ホットスポット」の形態学的構造を流体力学的視点から捉え、ショウジョウバエの分子遺伝学を駆使して腫瘍形成の共通機構を明らかにする。本年度は以下の研究計画を実施した。
計画１. 流体力学的解析によるホットスポット検出法の開発：前年度までに、上皮における微小管配列の共焦点顕微鏡画像データにParticle Image Velocimetryを応用した画像解析を行い、微小管を流れとして捉えた時に検出される「よどみ点」と腫瘍形成ホットスポットが一致することを示唆する結果を得た。本年度は、ホットスポットが正確に予測できるようこの画像解析プログラムの改善を行った。
計画２. 腫瘍形成ホットスポット特異的な活性を持つエンハンサーの探索：ホットスポット特異的な細胞構造の形成機構や腫瘍形成機構を解析する目的で、ホットスポット特異的に発現するエンハンサー融合GAL4系統をスクリーニングし、これまでに複数のホットスポット特異的エンハンサーエレメントを同定した。現在、このGAL4系統を用いて、癌原性変異細胞の誘導実験及び計画１.で開発したプログラムで検出されるよどみ点との位置関係の詳細な解析を行っている。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
計画１.で開発した画像解析プログラムを用いて、異所的な腫瘍形成ホットスポット誘導実験におけるホットスポットの予測を行う予定であったが、プログラムの改善の必要があり、実験が完了しなかった。
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| 今後の研究の推進方策 |
改善した画像解析プログラムを用い、ホットスポットの異所的な誘導実験によりホットスポットに特異的な組織構造が誘導されることを検証する。また、これまでに同定したホットスポット特異的なGal4系統を用いて、腫瘍形成のホットスポット特異性をさらに検証する。これらの実験から、腫瘍形成ホットスポットの組織構造形成の遺伝子機構を明らかにする。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
腫瘍形成ホットスポットで特異的に発現する遺伝子をコールドスポットで異所発現した際の組織構造変化を検討するために開発した、微小管パターンの流体力学的解析を行うコンピュータプログラムを検証したところ、さらに詳細な解析を行うために改善が必要なことがわかり、今年度は必要なプログラムの改善と検証を行ったため、次年度に異所発現組織の詳細解析を行う必要が生じた。
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| 次年度使用額の使用計画 |
改善した画像解析プログラムを用いた異所発現実験及びホットスポット特異的なGal4系統を用いた遺伝子発現実験に使用する。
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