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2011 年度 実施状況報告書

c-myc遺伝子転写抑制因子のスプライシング変異機序の解明と癌医療への応用

研究課題

研究課題/領域番号 23591891
研究機関千葉大学

研究代表者

松下 一之  千葉大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (90344994)

研究分担者 野村 文夫  千葉大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (80164739)
佐藤 守  千葉大学, 医学部附属病院, 寄付研究部門教員 (20401002)
研究期間 (年度) 2011-04-28 – 2014-03-31
キーワードがん / c-myc転写調節 / FIR / スプライシング / がん治療 / がん診断
研究概要

本研究は、癌化、細胞増殖、細胞誘導(アポトーシス)など種々の細胞イベントに重要な働きを示すc-myc遺伝子の転写とそのスプライシング調節をリンクするメカニズムを解明した、世界的にも画期的な成果を示した。すなわちFIRとSAP155の結合が、FIRによるc-myc遺伝子の転写抑制とSF3bによるスプライシングを同時に阻害することをしました。この結果癌細胞ではc-myc遺伝子の発現増大と種々の遺伝子のスプライシング阻害が起こっていると考えられる。これまでの成果により、米国のがん研究専門誌Molecular Cancer Research誌に「SAP155-mediated splicing of FUSE-binding protein-interacting repressor (FIR) serves as a molecular switch for c-myc gene expression」のタイトルで受理された。 さらに本研究成果は、発明の名称 :癌の予防剤および/または治療剤(がん細胞特異的なスプライシング阻害方法とスプライシング阻害剤)。出願番号:特願2012-048422号。出願日:平成24年3月5日(千葉大学整理番号:P11-038)、の内容で特許出願された。FIR(Flox/+)ヘテロノックアウトマウスを樹立し医薬基盤研疾患モデル小動物研究室にその受精卵と精子が保存されることになった(資源番号:nbio195)。由来:千葉大学大学院医学研究院 分子病態解析学 概要:c-myc遺伝子転写抑制因子であるFIR (FUSE-binding protein-interacting repressor)のコンディショナルノックアウトマウスである。

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

本研究は、癌化、細胞増殖、細胞誘導(アポトーシス)など種々の細胞イベントに重要な働きを示すc-myc遺伝子の転写とそのスプライシング調節をリンクするメカニズムを世界で初めて解明した。すなわちがんではFIRとSAP155が結合することにより、FIRによるc-myc遺伝子の転写抑制とSF3b(SAP155はsubunit)によるスプライシングを同時に阻害することをした。この結果癌細胞ではc-myc遺伝子の発現増大と種々の遺伝子のスプライシング阻害が起こっていると考えられる。この成果は米国のがん研究専門誌Molecular Cancer Research誌に受理高く評価された。本研究成果は、発明の名称 :癌の予防剤および/または治療剤(がん細胞特異的なスプライシング阻害方法とスプライシング阻害剤)。出願番号:特願2012-048422号。出願日:平成24年3月5日(千葉大学整理番号:P11-038)、の内容で特許出願された。 さらに本研究により、理化学研究所基幹研究所の長田裕之博士、吉田稔博士との知己を得て、FIRあるいは癌細胞で発現するFIRΔexon2に結合する化合物を複数種類同定することに成功している(長田研究室の化合物ライブラリーからFIRタンパク質と結合するものをすくルーニングした)。現在、これらの化合物の生理活性を調べている。加えて、癌でスプラシシングを受けるFIRエキソン2の周囲には、特徴的な繰返し配列があることを見出した。現在神戸大学前小児科教授松尾雅文博士の研究室と共同で、この繰返し配列を含むミニジーンを作製している。FIRエキソン2がどのようなメカニズムでスプライシングを受けるのかを、個体差の面から検討する。FIR(Flox/+)ヘテロノックアウトマウスを樹立し医薬基盤研疾患モデル小動物研究室に保存されることになった。 由来:千葉大学分子病態解析学。

今後の研究の推進方策

本研究の今後の方向性は、FIRのスプライシングメカニズムを通して癌の診断や治療に役立つより実践的な成果を得ることにある。先日した理化学研究所基幹研究所の長田裕之博士、吉田稔博士との共同研究から「FIRあるいは癌細胞で発現するFIRΔexon2に結合する化合物」をすでに複数種類同定するしてる。現在これらの化合物の生理活性を調べてると同時に、千葉大学大学院薬学研究院の星野忠冶准教授と共同して、理化学研究所で同定された化合物の構造をヒントにして、人工合成が可能でかつ細胞増殖抑制能を有する化合物の同定を試みている。 さらに癌でスプラシシングを受ける「FIRエキソン2の特徴的な繰返し配列」に関しては、繰返し配列を含むミニジーンを用いて、FIRエキソン2のスプライシングメカニズムを詳細に研究することを予定している。具体的には、「FIRエキソン2付近の特徴的な繰返し配列」を含むミニジーンに、SF3b阻害剤であるスプライソスタチンA(吉田稔博士より供与)を処理すると、その繰返し回数の違いによりエキソン2のスプライシングに違いが認められる。この結果をさらに検証したい。同時にFIRエキソン2がどのようなメカニズムでスプライシングを受けるのかを、臨床検体を用いて個体差の面から検討する。 さらに本研究の成果およびこれまでに採択された科学研究費助成事業の成果により樹立されたFIR(Flox/+)ヘテロノックアウトマウスを用いてFIRの機能解析を行い、癌化メカニズム(c-myc遺伝子の脱制御)の研究や癌の診断、治療に応用可能な成果を目指す。具体的には千葉大学医学研究院の岩間厚志教授や三木隆司教授と協力して、FIR(Flox/+)ヘテロノックアウトマウスとp53ヘテロノックアウトマウスとを交配して「FIR/p53ヘテロコンパウンドマウス」を樹立し、その表現型を調べる。

次年度の研究費の使用計画

次年度の研究費の使用計画として、主に以下の4つの研究を予定している。1.「FIRあるいは癌細胞で発現するFIRΔexon2に結合する化合物」の人工合成とその生理活性の検討。理化学研究所で同定された化合物の構造をヒントにして、千葉大学の星野忠冶准教授(薬学部)と共同して、人工合成が可能でかつ細胞増殖抑制能を有する化合物の同定を行なう。2.癌でスプラシシングを受ける「FIRエキソン2の特徴的な繰返し配列」の、FIRエキソン2のスプライシングに与える影響を分子メカニズムの面から研究する。具体的には「FIRエキソン2付近の特徴的な繰返し配列」を含むミニジーン(すでに神戸大学松尾前教授と共同で作製すみ)に、SF3b阻害剤であるスプライソスタチンA(吉田稔博士より供与)を処理し、「繰返し回数の違い」によるエキソン2のスプライシングに違いをより詳しく調べる。同時にFIRエキソン2がどのようなメカニズムでスプライシングを受けるのかを、臨床検体を用いて個体差の面から検討する(ヒトゲノムの解析に関しては、千葉大学の生命倫理委員会の承認をすでに得ている)。3.FIR、FIRプライシングバリアント、SAP155などは癌で発現が増大している。このことは、これらのタンパク質、mRNA、断片化したペプチドが癌の診断に利用可能であるtことを示唆している。本研究の次年度の研究費の使用計画には、癌の診断や治療に役立つ研究に繋げることを視野に入れている。4.「FIR/p53ヘテロコンパウンドマウス」の樹立のための交配実験にも研究費が必要である。1~4の課題を通して、c-myc遺伝子転写抑制因子FIRとSAP155の会合が、c-mycの転写抑制とSF3bの機能阻害を同時に惹起し、そのことがc-myc遺伝子の脱制御とスプライシング変化を招くことを通して、癌化のメカニズム、新しい癌診断法、治療法を開発する。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (5件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] High-Resolution Melting Analyses for Gene Scanning of APC, MLH1, MSH2, and MSH6 Associated with Hereditary Colorectal Cancer.2012

    • 著者名/発表者名
      Obul J, Itoga S, Abliz M, Sato K, Ishige T, Utsuno E, Matsushita K, Matsubara H, Nomura F.
    • 雑誌名

      Genet Test Mol Biomarkers.

      巻: in press ページ: -

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Plectin promotes migration and invasion of cancer cells and is a novel prognostic marker for head and neck squamous cell carcinoma.2012

    • 著者名/発表者名
      Katada K, Tomonaga T, Satoh M, Matsushita K, Tonoike Y, Kodera Y, Hanazawa T, Nomura F, Okamoto Y.
    • 雑誌名

      J Proteomics.

      巻: 75(6) ページ: 1803-15

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Recent advancement of esophageal cancer gene therapy2011

    • 著者名/発表者名
      Yajima S, Oshima Y, Shimada H, Matsushita K, Tagawa M.
    • 雑誌名

      Nihon Rinsho.

      巻: Suppl 6 ページ: 387-91

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Abulaizi M, Tomonaga T, Satoh M, Sogawa K, Matsushita K, Kodera Y, Obul J, Takano S, Yoshitomi H, Miyazaki M, Nomura F.2011

    • 著者名/発表者名
      The application of a three-step proteome analysis for identification of new biomarkers of pancreatic cancer.
    • 雑誌名

      Int J Proteomics

      巻: 628787. ページ: -

    • DOI

      10.1155/2011/628787

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Adhesion molecule periplakin is involved in cellular movement and attachment in pharyngeal squamous cancer cells.2011

    • 著者名/発表者名
      Tonoike Y, Matsushita K, Tomonaga T, Katada K, Tanaka N, Shimada H, Nakatani Y, Okamoto Y, Nomura F.
    • 雑誌名

      BMC Cell Biol

      巻: 12 ページ: 41

    • DOI

      10.1186/1471_2121_12_14

    • 査読あり
  • [雑誌論文] w peritoneal and systemic inflammatory response after laparoscopy-assisted gastrectomy compared to open gastrectomy.2011

    • 著者名/発表者名
      Natsume T, Kawahira H, Hayashi H, Nabeya Y, Akai T, Horibe D, Shuto K, Akutsu Y, Matsushita K, Nomura F, Matsubara H.
    • 雑誌名

      Hepatogastroenterology

      巻: 58(106) ページ: 659-62

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Clinical validity of renal function markers including serum cystatin C on chronic kidney disease classification2011

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Y, Matsushita K, Yoshida T, Sawabe Y, Nomura F.
    • 雑誌名

      Rinsho Byori

      巻: 59(4) ページ: 345-51

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synergistic effect of non-transmissible Sendai virus vector encoding the c-myc suppressor FUSE-binding protein-interacting repressor plus cisplatin in the treatment of malignant pleural mesothelioma.2011

    • 著者名/発表者名
      Kitamura A, Matsushita K, Takiguchi Y, Shimada H, Tada Y, Yamanaka M, Hiroshima K, Tagawa M, Tomonaga T, Matsubara H, Inoue M, Hasegawa M, Sato Y, Levens D, Tatsumi K, Nomura F.
    • 雑誌名

      Cancer Sci

      巻: 102(7) ページ: 1366-73

    • 査読あり
  • [学会発表] 消化器癌の臨床検体を用いた有機的基礎研究システム構築への取り組み

    • 著者名/発表者名
      松下一之、松原久裕、宮崎 勝、野村文夫
    • 学会等名
      第111回日本外科学会総会
    • 発表場所
      東京国際フォ-ラム(震災のため誌上発表)
    • 年月日
      平成23年5月27日
  • [学会発表] Standardization and quality control of sera samples of biobanking for gastrointestinal cancers

    • 著者名/発表者名
      Matsushita K, Nomura F
    • 学会等名
      Leaders in Biobanking Congress 2011
    • 発表場所
      New Brunswick (NJ, USA)
    • 年月日
      平成23年11月7日
  • [学会発表] 千葉大学病院における長期臨床検体(DNA・RNA・血清・血漿)保存のための品質標準化・評価法確立の取り組み

    • 著者名/発表者名
      松下一之、松原久裕、宮崎 勝、野村文夫
    • 学会等名
      人類遺伝学会
    • 発表場所
      幕張
    • 年月日
      平成23年11月12日
  • [学会発表] 臨床検体(血清・血漿)の品質評価法と有機的研究システム構築の取り組み

    • 著者名/発表者名
      松下一之、野村文夫
    • 学会等名
      日本自動化学会
    • 発表場所
      横浜市
    • 年月日
      平成23年10月8日
  • [学会発表] c-myc遺伝子転写抑制因子FIRはSAP155によりスプライシング変化を受けc-Mycの発現

    • 著者名/発表者名
      松下一之、梶原寿子、島田英昭、松原久裕、吉田 稔、野村文夫他
    • 学会等名
      第70回日本癌学会学術総会
    • 発表場所
      名古屋市
    • 年月日
      平成23年10月3日
  • [備考]

    • URL

      http://www.m.chiba-u.ac.jp/class/moldiag/

  • [産業財産権] 癌の予防剤および/または治療剤2012

    • 発明者名
      松下一之他
    • 権利者名
      国立大学法人千葉大学
    • 産業財産権番号
      特許: 特願2012-048422号
    • 出願年月日
      2012年03月05日

URL: 

公開日: 2013-07-10  

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