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2019 年度 実施状況報告書

多段階発がん過程におけるMeis1経路の網羅的機能解析

研究課題

研究課題/領域番号 18K07080
研究機関千葉県がんセンター(研究所)

研究代表者

若林 雄一  千葉県がんセンター(研究所), がんゲノムセンター 実験動物研究部, 部長 (40303119)

研究分担者 磯貝 恵理子  千葉県がんセンター(研究所), 発がん研究グループ 実験動物研究室, 上席研究員 (40300917)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワードMeis1 / 化学発がん
研究実績の概要

変異原性物質であるDMBAと炎症剤であるTPAを用いて誘導した良性腫瘍パピローマ、皮膚扁平上皮がん、コントロールとして正常皮膚からクロマチンを分離し、anti-Meis1抗体を用いて免疫沈降を行い、沈殿したクロマチンからDNAを抽出してsequencingを行うというChIP sequencingを行った。その結果、悪性腫瘍において48のMeis1結合ピークが検出された。次に、これらのピークがシス領域に存在すると考えられる遺伝子を抽出したところ10個の遺伝子が検出された。このうち、4つの遺伝子(Dedd2、Sh2b1、Cep120、Stk25)の発現がMeis1ノックダウン細胞からRNAを抽出してqRT-PCRを行い発現を確認したところ、Meis1の発現と連動することを確認した。これらの遺伝子の中から耐糖能との関連が知られるStk25遺伝子の機能解析から行った。Stk25のノックダウン細胞株を皮膚扁平上皮がん細胞のB9を用いて作製した。するとこの細胞株はMeis1ノックダウン細胞株と同様に細
胞遊走と増殖能に異常を来すことが判明した。さらにプロモーター領域をクローニングしてルシフェラーゼアッセイを行った。Meis1の全長cDNA配列とStk25のプロモーター領域を連結させたルシフェラーゼコンストラクトを同時にB9細胞にトランスフェクションしたところ、強いルシフェラーゼ活性が検出され、Stk25がMeis1の下流で機能することが確認された。Meis1ノックダウン細胞株にStk25を高発現させたところ、遊走能にはそれほど影響を与えなかったが、増殖能はレスキューされるという結果が得られた。引き続き、Meis1ノックダウン細胞株を正常皮膚ケラチノサイト由来細胞C5N、皮膚扁平上皮がん由来細胞B9、D3の3種類の細胞株を用いて作成し、RNA sequencingを行った。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

RNA sequencingの結果、C5N、B9、およびD3細胞において4700万リードから5500万リードのリード数を得ることができた。アダプター配列等を除去した後に、ゲノム上にマッピングしたところ、86パーセントから96パーセントのリードをゲノム上にマッピングすることができた。これらの中から、コントロール細胞とノックダウン細胞との間で発現量が2倍以上変動した遺伝子を抽出することに成功した。それらの中でもMeis1の発現減少は表皮細胞株においてサイトケラチンの発現上昇と、EMT(Epithelial-Mesenchymal Transition)関連遺伝子の発現減少を誘導することがわかった。具体的には、上皮性細胞マーカーにも用いられる高分子型のKeratin5/6a/6b/14/15 がC5N およびB9-Meis1 ノックダウン細胞株 で発現上昇していた。さらにEMT 関連転写因子のSnai1/2 や間葉系細胞マーカーのVimentin がMeis1 ノックダウン細胞株で で発現低下する傾向が認められた。以上の結果からはMeis1が発がんステージの早期段階でKrtain5やKeratin15を発現抑制し、Snail2を発現亢進させることが予想された。以上の進捗状況からおおむね順調に進展していると考える。

今後の研究の推進方策

RNA sequencingの結果を検証していくことと、RNA sequencingの結果とCHIP sequencingの結果との共通部分を探るデータ解析を行っていく。

次年度使用額が生じた理由

RNA sequencingのデータ解析に時間と労力を費やしたために残金が生じた。今後、データの検証実験を行う予定であり、残金の仕様が見込まれる。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] The role of calcium metabolism in keratinocyte differentiation2020

    • 著者名/発表者名
      Okumura K, Wakabayashi Y
    • 雑誌名

      Trends in Cancer Research.

      巻: 14 ページ: 45-47

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A Polymorphic Variant in p19Arf Confers Resistance to Chemically Induced Skin Tumors by Activating the p53 Pathway.2019

    • 著者名/発表者名
      Saito M, Okumura K, Isogai E, Araki K, Tanikawa C, Matsuda K, Kamijo T, Kominami R, Wakabayashi Y.
    • 雑誌名

      Journal of Investigative Dermatology

      巻: 139 ページ: 1459-1469

    • DOI

      10.1016/j.jid.2018.12.027.

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] マウス系統間のPak1-3`UTRのSNPsは発現減少と腫瘍抑制に関連する2019

    • 著者名/発表者名
      奥村和弘、斎藤慈、磯貝恵理子、荒木 喜美、若林雄一
    • 学会等名
      第66回日本実験動物学会総会
  • [学会発表] MSMマウスにおける腫瘍抵抗性遺伝子座の探索2019

    • 著者名/発表者名
      奥村和弘、斎藤慈、吉澤康博、磯貝恵理子、荒木 喜美、若林雄一
    • 学会等名
      第32回モロシヌス研究会
  • [学会発表] 順遺伝学に基づくMSMマウスの発がん抵抗性の解明2019

    • 著者名/発表者名
      奥村和弘、斎藤慈、磯貝恵理子、荒木 喜美、若林雄一
    • 学会等名
      第34回発癌病理研究会
  • [学会発表] 日本産野生由来近交系マウスMSMを用いた皮膚がん修飾因子の同定2019

    • 著者名/発表者名
      奥村和弘、斎藤慈、磯貝恵理子、若林雄一
    • 学会等名
      第78回日本癌学会学術総会
    • 招待講演
  • [学会発表] Meis1の大脳皮質発生への関連性の検討2019

    • 著者名/発表者名
      磯貝恵理子、奥村和弘、斎藤慈、吉澤康博、田村優希、若林雄一
    • 学会等名
      第32回モロシヌス研究会

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公開日: 2021-01-27  

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