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2021 年度 実施状況報告書

悪性脳腫瘍の不均一性と治療抵抗性に働く細胞系譜転換の分子基盤

研究課題

研究課題/領域番号 20K07566
研究機関金沢大学

研究代表者

小林 昌彦  金沢大学, がん進展制御研究所, 助教 (70285633)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード膠芽腫
研究実績の概要

悪性神経膠腫(グリオーマ)は、治療抵抗性の予後不良悪性疾患であり、未だ治癒に至る有効な治療法は開発されていない。グリオーマは、遺伝子発現プロファイルによりいくつかのサブタイプに分類されている。しかし、様々なストレスが刺激となり腫瘍内においてサブタイプ間での移行、いわゆる細胞系譜転換と、それに伴う細胞形質変化を生じることが知られている。特に、比較的予後が良好なproneuralサブタイプの腫瘍が、再発時に悪性度が高く治療抵抗性のmesenchymalサブタイプの腫瘍に変わるpronerual-mesenchymal transitionが問題になっている。このサブタイプ転換とmesenchymalサブタイプの治療抵抗性の機構を明らかにするために、mesenchymalサブタイプマーカーの1つであるCD44を利用し、患者由来膠芽腫細胞TGS04の細胞培養から、CD44高発現細胞と低発現細胞とを分画し、RNA-seqを行った。その結果、CD44高発現細胞はmesenchymalサブタイプの発現パターンを、CD44低発現細胞はproneuralサブタイプの発現パターンを示すこと、また、OLIG2の強制発現により、mesenchymalサブタイプの発現パターンが抑制されることを見出した。さらに、RNA-seqの結果をもとに、CD44高発現細胞にて高発現している遺伝子のsgRNAライブラリーを作成し、TGS04細胞に導入し、治療抵抗性に関与する遺伝子のスクリーニングを行った。その結果、ノックアウトにより、CD44の発現が下がる遺伝子や、グリオーマの主要治療薬テモゾロミドに感受性になる遺伝子の候補を得た。これらをもとに、治療抵抗性に働く細胞系譜転換の分子基盤を明らかにしていく。

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

患者由来膠芽腫細胞TGS04の細胞培養から、CD44高発現細胞と低発現細胞とを分画し、RNA-seqを行い、それぞれの細胞群の遺伝子発現プロファイルの網羅的解析を行った。また、RNA-seqの結果をもとに、CD44高発現細胞にて高発現している遺伝子のsgRNAライブラリーを作成し、治療抵抗性に関与する遺伝子のスクリーニングを行った。現在は、その候補遺伝子の解析を行っている。以上より本研究課題はおおむね順調に進展している。

今後の研究の推進方策

CRISPR/Cas9を用いたスクリーニングの結果をもとに、治療抵抗性に関与する遺伝子の同定とそのメカニズムの解析を行う。また、マウスの脳に患者由来膠芽腫細胞を移植し、形成される腫瘍をもとに、腫瘍内血管に対するproneuralサブタイプ腫瘍細胞とmesenchymalサブタイプ腫瘍細胞の分布を、3Dイメージングによって解析する。これにより、それぞれのサブタイプ腫瘍細胞のニッチや治療抵抗性に働く細胞系譜転換の分子基盤を明らかにする。

次年度使用額が生じた理由

一部の消耗品の割引により差額が生じたため。
少額のため、使用計画は変更せずに、物品費として使用する。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2021

すべて 学会発表 (2件) 産業財産権 (1件)

  • [学会発表] Acquisition of therapy-resistance through proneural-mesenchymal transition in glioblastoma2021

    • 著者名/発表者名
      Masahiko Kobayashi, Yongwei Jing, Atsushi Hirao
    • 学会等名
      第80回日本癌学会学術総会
  • [学会発表] A novel therapeutic strategy for glioblastoma by targeting lysosome membrane integrity controlled by autophagy activity2021

    • 著者名/発表者名
      Yongwei Jing, Masahiko Kobayashi, Atsushi Hirao
    • 学会等名
      第80回日本癌学会学術総会
  • [産業財産権] 腫瘍治療用医薬組成物2021

    • 発明者名
      平尾敦、Jing Yongwei、小林昌彦、中田光俊
    • 権利者名
      平尾敦、Jing Yongwei、小林昌彦、中田光俊
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2021-151703

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公開日: 2022-12-28  

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