エクソーム解析からの軟骨形成性腫瘍の病態解明

2014 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 24390353
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 戸口田 淳也 京都大学, 再生医科学研究所, 教授 (40273502)
• 研究分担者: 加藤 友久 京都大学, iPS細胞研究所, 特定研究員 (50301247) ; 池谷 真 京都大学, iPS細胞研究所, 准教授 (20442923)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• キーワード: 軟骨形成腫瘍 / Maffucci症候群 / iPS細胞

研究実績の概要

平成26年度は下記の成果を得た。
1. iPS細胞を用いた機能解析:前年度までに樹立した候補遺伝子(MAFZと仮称する)の変異を有するMaffucci症候群患者由来のiPS細胞の解析を引き続き行った。軟骨分化誘導系を前年度まで用いていた胚様体形成を介する誘導系から、研究者らが樹立した神経堤細胞由来の分化誘導系に変更し、間葉系幹細胞から軟骨細胞へと段階を経た誘導を行ったところ、MAFZ変異iPS細胞は三次元培養により軟骨塊を形成できず、基質形成能が障害されていることが判明した。この結果は、変異IDH遺伝子を導入したiPS細胞を用いた結果と同様であり、Maffucci症候群患者の軟骨細胞に共通した表現型であると考えられた。この機能の相違が、原因遺伝子によるものであることを明確にするために、変異部位を正常配列に置換したrescued iPS細胞を、CRISPR/Cas9システムを用いて作製中である。
2. 結合蛋白の同定:結合蛋白の同定に向けて、IL2RとIRESで結合させた正常及び変異MAFZを強制発現させ、FLAG-HAタグで免疫沈降を行い、結合蛋白をLC MS/MSを用い分離、アミノ酸配列の解析を行った。
3. IDH遺伝子との相互作用解析:Maffucci症候群の原因遺伝子の一つとして同定されたIDH遺伝子との相互作用を解析するために、変異IDH遺伝子を薬剤誘導型発現ベクターに組み込み、それを標準的iPS細胞に導入し、変異IDHが軟骨分化過程で発現できるiPS細胞を作製した。その細胞を用いて、変異IDHの発現により、我々が同定した候補遺伝子の発現及び機能がどのような影響を受けるかを解析している。
4. 遺伝子改変マウスの作製:マウスES細胞の病態関連候補遺伝子のマウスホモログ遺伝子に、ヒトで検出されものと同等の変異を、相同組み換えにより導入することを試みている。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

26年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

26年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Enhanced chondrogenesis of induced pluripotent stem cells from patients with neonatal-onset multisystem inflammatory disease occurs via the caspase 1-independent cAMP/protein kinase A/CREB pathway. (2015)
  • 著者名/発表者名: Yokoyama K, Ikeya M, Umeda K, Oda H, Nodomi S, Nasu A, Matsumoto Y, Izawa K, Horigome K, Kusaka T, Tanaka T, Saito MK, Yasumi T, Nishikomori R, Ohara O, Nakayama N, Nakahata T, Heike T, Toguchida J.
  • 雑誌名: Arthritis Rheumatol 巻: 67 ページ: 302-314
  • DOI: 10.1002/art.38912
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Derivation of mesenchymal stromal cells from pluripotent stem cells through a neural crest lineage using small molecule compounds with defined media. (2014)
  • 著者名/発表者名: Fukuta M, Nakai Y, Kirino K, Nakagawa M, Sekiguchi K, Nagata S, Matsumoto Y, Yamamoto T, Umeda K, Heike T, Okumura N, Koizumi N, Sato T, Nakahata T, Saito M, Otsuka T, Kinoshita S, Ueno M, Ikeya M, Toguchida J.
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 9 ページ: e112291
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0112291
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] IGF2 preserves osteosarcoma cell survival by creating an autophagic state of dormancy that protects cells against chemotherapeutic stress. (2014)
  • 著者名/発表者名: Shimizu T, Sugihara E, Yamaguchi-Iwai S, Tamaki S, Koyama Y, Kamel W, Ueki A, Ishikawa T, Chiyoda T, Osuka S, Onishi N, Ikeda H, Kamei J, Matsuo K, Fukuchi Y, Nagai T, Toguchida J, Toyama Y, Muto A and Saya H
  • 雑誌名: Cancer Res 巻: 74 ページ: 6531-6541
  • DOI: 10.1158/0008-5472.CAN-14-0914
  • 査読あり
• [雑誌論文] Unique mutation portraits and frequent COL2A1 gene alteration in chondrosarcoma. (2014)
  • 著者名/発表者名: Totoki Y, Yoshida A, Hosoda F, Nakamura H, Hama N, Ogura K, Yoshida A, Fujiwara T, Arai Y, Toguchida J, Tsuda H, Miyano S, Kawai A, Shibata T.
  • 雑誌名: Genome Res 巻: 24 ページ: 1411-1420
  • DOI: 10.1101/gr.160598.113
  • 査読あり
• [雑誌論文] AFAP1L1, a novel associating partner with vinculin, modulates cellular morphology and motility, and promotes the progression of colorectal cancers. (2014)
  • 著者名/発表者名: Takahashi R, Nagayama S, Furu M, Kajita Y, Jin Y, Kato T, Imoto S, Sakai Y, Toguchida J.
  • 雑誌名: Cancer Med 巻: 3 ページ: 759-774
  • DOI: 10.1002/cam4.237
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] Involvement of epigenetic mechanism in the formation of epithelial structure of synovial sarcoma (2014)
  • 著者名/発表者名: Hineno S、Tamaki S, Yonghui J, Kawai A, Yoshida A, Okamoto T, Matsuda S, Kato T, Toguchida J
  • 学会等名: 第19回CTOS
  • 発表場所: Berlin（Germany）
  • 年月日: 2014-10-17
• [学会発表] Celluler Context Is Important Factor For The Ss18-Ssx-Mediated Transcriptional Regulation (2014)
  • 著者名/発表者名: Tamaki S、Fukuta M, Hayakawa K, Jin Y, Hineno S, Ikeya M, Kato T, Toguchida J
  • 学会等名: 第19回CTOS
  • 発表場所: Berlin（Germany）
  • 年月日: 2014-10-17
• [学会発表] EWS/ATF1誘導性肉腫細胞株由来iPS細胞を用いた発がん研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 河村真吾、大野貴敏、秋山治彦、山田一成、戸口田淳也、山田泰広
  • 学会等名: 第29回日本整形外科学会基礎学術集会
  • 発表場所: 城山観光ホテル（鹿児島県鹿児島市）
  • 年月日: 2014-10-10
• [学会発表] 骨・軟部腫瘍の遺伝子解析 - 最近の進歩 - (2014)
  • 著者名/発表者名: 戸口田淳也、金永輝、松永一仁、岡本健、松田秀一
  • 学会等名: 第29回日本整形外科学会基礎学術集会
  • 発表場所: 城山観光ホテル（鹿児島県鹿児島市）
  • 年月日: 2014-10-09
• [学会発表] EWS/ATF1誘導性肉腫細胞株由来iPS細胞作製の試み (2014)
  • 著者名/発表者名: 河村真吾、大野貴敏、秋山治彦、山田泰広、戸口田淳也、山田一成
  • 学会等名: 第47回日本整形外科学会骨・軟部腫瘍学術集会
  • 発表場所: 大阪国際会議場（大阪府大阪市）
  • 年月日: 2014-07-18
• [学会発表] 滑膜肉腫の上皮様構造形成におけるエピゲノム制御の関与 (2014)
  • 著者名/発表者名: 日根野翔、玉置さくら、金永輝、川井章、吉田朗彦、岡本健、松田秀一、加藤友久、戸口田淳也
  • 学会等名: 第47回日本整形外科学会骨・軟部腫瘍学術集会
  • 発表場所: 大阪国際会議場（大阪府大阪市）
  • 年月日: 2014-07-17
• [学会発表] 細胞背景は滑膜肉腫特異的融合タンパクSS18-SSXのエピジェネティック制御において重要である (2014)
  • 著者名/発表者名: 玉置さくら、福田誠、早川和男、加藤友久、戸口田淳也
  • 学会等名: 第47回日本整形外科学会骨・軟部腫瘍学術集会
  • 発表場所: 大阪国際会議場（大阪府大阪市）
  • 年月日: 2014-07-17
• [学会発表] Mutant IDH promotes chondrogenic, but impirs osteogenic differentiation of human mesenchymal stem cells through epigenetic modulation (2014)
  • 著者名/発表者名: Yonghui Jin, Hassan Elalaf, Makato Watanabe, Kazuhito Matsunaga, Tomohisa Kato, Takeshi Okamoto, Shuichi Matusda, Junya Toguchida
  • 学会等名: 第47回日本整形外科学会骨・軟部腫瘍学術集会
  • 発表場所: 大阪国際会議場（大阪府大阪市）
  • 年月日: 2014-07-17
• [学会発表] 新規治療戦略の開発をめざした肉腫起源細胞の探索 (2014)
  • 著者名/発表者名: 戸口田淳也、玉置さくら、福田誠、池谷真、加藤友久、岡本健、松田秀一
  • 学会等名: 第87回日本整形外科学会学術総会
  • 発表場所: 神戸国際会議場（兵庫県神戸市）
  • 年月日: 2014-05-23