2012 Fiscal Year Annual Research Report
Molecular mechanism for self-renewal of cancer stem cells
| Project Area | Development of Novel Treatment Strategies Targeting Cancer Stem Cells |
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| Project/Area Number |
22130006
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| Research Institution | National Cancer Center Japan |
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Principal Investigator |
北林 一生 独立行政法人国立がん研究センター, 研究所, 分野長 (20261175)
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| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | acute myeloid leukemia / MOZ-TIF2 / HoxA9 / M-CSFR / C-Kit / stem cells |
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| Outline of Annual Research Achievements |
急性骨髄性白血病で発現するMOZ-TIF2融合遺伝子をマウス骨髄細胞に導入して移植することにより白血病を誘導したモデル実験系を用いて、発症マウスの骨髄細胞から様々なマーカーにより分画した細胞を２次移植することにより白血病誘導活性を測定し、癌幹細胞を純化した。この幹細胞ではHoxA9、M-CSFR、C-Kitの発現が亢進していることを見いだした。HoxA9の発現は、MOZ-TIF2がクロマチン結合因子BRPF1との結合を介してHoxA9遺伝子の修飾クロマチンを認識することにより活性化することを明らかにした。BRPF1はMOZ-TIF2と共にHoxA9遺伝子に結合することを明らかにし、BRPF1の発現をshRNAにより抑制することにより、HoxA9の発現や細胞のコロニー形成能が顕著に低下した。M-CSFRの発現は、MOZ-TIF2が転写因子PU.1と結合を介してM-CSFR遺伝子の特異的DNA配列を認識することにより活性化することを明らかにした。PU.1遺伝子をコンディショナルノックアウトマウスを用いてPU.1遺伝子を欠損させるとM-CSFRの発現が著しく低下し、白血病誘導が完全に阻害された。これらの結果から、BRPF1/HoxA9経路やPU.1/M-CSFRが急性骨髄性白血病の幹細胞の維持に必須であることが証明された。また、ポリコーム複合体を形成するRing1A/Ring1Bが急性骨髄性白血病の幹細胞の維持に必須であることを明らかにした。Ring1A/Ring1B遺伝子の欠損により、発現の変化する遺伝子を網羅的に解析し、急性骨髄性白血病の幹細胞の維持に関わる因子を同定した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
MOZ関連白血病の幹細胞の自己複製には３つの経路が必要であることを明らかにした。これにより、がん幹細胞制御の分子メカニズムを理解が深まり、治療標的の同定につながることが期待される。急性骨髄性白血病の幹細胞を維持する３つの経路の分子機序の全容解析を明らかにし、これらの経路に関わる分子の遺伝子欠損マウスを用いた検証を行うことにより、治療標的となるシーズの同定を進める。MOZ関連白血病に関しては想定以上の進展があった。研究執行上で生じた問題点はない。
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| Strategy for Future Research Activity |
白血病の維持に必須であるC-MYB, PU.1, BRPF1のコンディショナルKOマウスの骨髄細胞を用いて白血病を誘導し、C-MYB, PU.1, BRPF1の欠損により発現の変化する遺伝子を網羅的に同定し、これらの遺伝子領域のヒストンの修飾状態を解析する。Cre/loxPシステムを用いてタモキシフェン投与によるMOZ-TIF2の欠損により発現の変化する遺伝子及びエピゲノム修飾を網羅的に解析し、両者を比較することにより、がん幹細胞の維持に必須なエピゲノム修飾を解明する。
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