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2014 年度 実施状況報告書

悪性黒色腫における遺伝子増幅と浸潤転移能の研究

研究課題

研究課題/領域番号 26461700
研究機関高崎健康福祉大学

研究代表者

村上 孝  高崎健康福祉大学, 薬学部, 教授 (00326852)

研究分担者 斎藤 克代  高崎健康福祉大学, 薬学部, 助手 (90455288)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワードがん / メラノーマ / シグナル伝達 / 遺伝子増幅 / 浸潤 / 転移
研究実績の概要

BRAF(V600)とNRAS(Q61K/Q61R)変異は、RAS/RAF/MEK/ERKシグナル伝達カスケードを恒常的に活性化し、悪性黒色腫(メラノーマ)の主要な腫瘍原性変異と考えられている。これまでの詳細なゲノム解析の結果、メラノーマの進展とともに特定の遺伝子増幅が存在することが指摘されている。この遺伝子増幅領域に位置する遺伝子機能がメラノーマの浸潤転移能亢進と治療抵抗性に関わる可能性がある。本研究では、メラノーマに特徴的な遺伝子増幅領域と浸潤能と転移能の関係に焦点を絞り、代表的な増幅領域に存在する遺伝子群の系統的な細胞運動能と浸潤解析からメラノーマ悪性化の協調因子を抽出する狙いがある。本年度では、メラノーマにおける代表的な遺伝子増幅領域(3p13、11q13、5p13-p15、12q14)に存在する遺伝子群(リスト)をGenBank等のデータベースから抽出作業を進めた。また、腫瘍原性遺伝子の変異(や増幅)とともに協調的に働く遺伝子(群)に注視ながらNIH3T3細胞および不死化メラノサイトの細胞運動能(浸潤能)を促進する遺伝子を分離するための細胞スクリーニング系の構築を試みた。不死化メラノサイトを用いた安定的な細胞培養系の確立は難しい状況にあるものの、NIH3T3細胞による細胞運動評価系は容易に確立することができた。この実験系を用いた試験結果から、細胞膜の脂質代謝が上皮間葉転換にかかわることを見出すことができた。実際、その標的阻害は強力な上皮間葉転換促進因子TGFβ1に拮抗し、細胞運動を抑制することができた。メラノーマの腫瘍原性遺伝子の変異の1つであるRAS変異に対しても細胞運動抑制を示した。これらの結果から、当該脂質代謝経路におけるシグナル伝達経路を指標にしつつ、メラノーマの遺伝子増幅領域から細胞浸潤にかかわる因子を追求していきたい。

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

初年度の研究成果においてがん代謝に関係した研究から脂質代謝が細胞運動能の亢進のみならず上皮間葉転換と密接に関連していることが明らかになった。このことは当初の予定とは異なる進展であるが、悪性腫瘍の転移浸潤の一般的な機序にかかわる可能性として注目に価する。メラノーマにおける代表的な遺伝子増幅領域(3p13、11q13、5p13-p15、12q14)に存在する遺伝子群のリスト化から当該事象と関連するものを割り出すことで研究の方向性がより明確になったといえる。その一方で、不死化メラノサイトの安定的な細胞培養系の確立ができていないため、次年度以降の課題として残されている。また上皮間葉転換との関係を明確にするため、腫瘍生物学的な特性を勘案し、乳癌細胞との対比に注目しながら研究を進める必要性がでてきた。

今後の研究の推進方策

初年度の研究成果においてがん代謝に関係した研究から脂質代謝が細胞運動能の亢進のみならず上皮間葉転換と密接に関連していることを突き止めた。とりわけ上皮間葉転換に関する成果はメラノーマのみならず悪性腫瘍の転移浸潤の一般的な機序にかかわる可能性は注目に価する。当初の計画では、メラノーマにおける代表的な遺伝子増幅領域(3p13、11q13、5p13-p15、12q14)に存在する遺伝子群(リスト)から細胞運動能の亢進や上皮間葉転換を促進する因子を抽出する予定であったが、これらの遺伝子群から脂質代謝に関連するものに注視し、メラノーマに特徴的な挙動を説明できる因子を絞り込みたい。興味深いことに、がんにおける脂質代謝が、1)ヒストン修飾を介したエピジェネティック異常の要因となっていること、2)がん幹細胞維持にかかわる可能性があることを示唆する結果が得られてた。すなわち、上記のことはメラノーマのみに限られず、がんの転移浸潤の根幹にかかわる現象であることも考えられる。次年度では、エピジェネティック修飾の蓄積が少ないと考えられる不死化メラノサイトの安定的な細胞培養系の確立に挑戦しつつ、さらに上皮系がんの代表として乳癌細胞をメラノーマの対照として設定し、双方の比較を行いながら広い視野での研究を展開したい。

次年度使用額が生じた理由

当該年度ではデータベース構築に向けた情報検索が予想以上に時間がかかってしまった。また不死化メラノサイトの培養系の構築が進まなかったこともあり、結果的に消耗品経費の抑制に至ったことが挙げられる。

次年度使用額の使用計画

次年度では、エピジェネティック修飾の蓄積が少ないと考えられる不死化メラノサイトの安定的な細胞培養系の確立に挑戦しつつ、さらに上皮系がんの代表として乳癌細胞をメラノーマの対照として設定し、双方の比較を行いながら研究展開を予定している。そのため消耗品費の支出も多くなると見積もっている。また平成26年度未使用額との研究経費のバランス調整については、最終年度で実施したいと考えている。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (3件) (うちオープンアクセス 1件、 査読あり 1件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] CXCL17 (chemokine (C-X-C motif) ligand 17)2015

    • 著者名/発表者名
      Matsui A, Murakami T.
    • 雑誌名

      Atlas Genet Cytogenet Oncol Haematol.

      巻: 19(2) ページ: 97-101

    • DOI

      10.4267/2042/56293

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Depsipeptide and roxithromycin inhibit proliferation of lymphoma cells by blocking ERK activation2014

    • 著者名/発表者名
      Morimura S, Sugaya M, Kai H, Miyagaki T, Asano Y, Tada Y, Kadono T, Murakami T, Sato S.
    • 雑誌名

      J Dermatol.

      巻: 41 ページ: 57-62

    • DOI

      doi: 10.1111/1346-8138.12351.

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] ScreenFect Aによる遺伝子導入の特徴2014

    • 著者名/発表者名
      村上 孝
    • 雑誌名

      和光純薬時報

      巻: 82 (3) ページ: 7-9

    • 謝辞記載あり
  • [学会発表] 過剰な上皮間葉転換刺激はマウス4T1乳がんの腫瘍休眠を誘導する2015

    • 著者名/発表者名
      野口沙斗美、梶田昌裕、原田 忍、斎藤克代、村上 孝
    • 学会等名
      第135回 日本薬学会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2015-03-25 – 2015-03-28
  • [学会発表] エピジェネティック修飾を介した難治性がんに対する重粒子線感受性の増強2015

    • 著者名/発表者名
      斎藤克代、舟山和夫、小林泰彦、村上 孝
    • 学会等名
      第135回 日本薬学会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2015-03-25 – 2015-03-28
  • [学会発表] 複素環ジェネリック薬の癌代謝調節効果2015

    • 著者名/発表者名
      鳥澤保廣、村上 孝、杉本八郎、藤田有紀、根本尚夫、笠原真一郎、堀内宏明
    • 学会等名
      第135回 日本薬学会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2015-03-25 – 2015-03-28
  • [学会発表] Excessive stimulation of epithelial-mesenchymal transition induces tumor dormancy in murine 4T1 breast cancer cells2014

    • 著者名/発表者名
      Noguchi S, Kajita M, Murakami T
    • 学会等名
      第73回 日本癌学会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2014-09-24 – 2014-09-27
  • [学会発表] Dynamic analysis of circulating tumor genome (CTG) and circulating tumor cells (CTCs) in an animal model2014

    • 著者名/発表者名
      Kajita M, Murakami T, Hayashi M
    • 学会等名
      第73回 日本癌学会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2014-09-24 – 2014-09-27
  • [学会発表] ルシフェラーゼ発光を用いた細胞傷害活性と細胞運動能の評価2014

    • 著者名/発表者名
      村上 孝、松居 彩、梶田昌裕、横尾英明
    • 学会等名
      第9回 日本分子イメージング学会
    • 発表場所
      大阪千里
    • 年月日
      2014-05-22 – 2014-05-23

URL: 

公開日: 2016-05-27  

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