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2017 Fiscal Year Annual Research Report

多段階発癌に於ける低酸素応答機構と癌抑制遺伝子のクロストークに迫るオミクス解析

Publicly Offered Research

Project AreaConquering cancer through neo-dimensional systems understanding
Project/Area Number 16H01573
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

原田 浩  京都大学, 放射線生物研究センター, 教授 (80362531)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2018-03-31
Keywordsがん / 代謝 / 低酸素 / 多段階発がん / オミクス
Outline of Annual Research Achievements

我々はHIF-1を活性化する新規遺伝子を同定し、そのHIF-1活性化能がp53による抑制を受ける可能性を見出していた。この様な状況下、本研究で我々は、この新規遺伝子・p53・HIF-1の3者を遺伝子工学的に操作した細胞を準備し、新規遺伝子がHIF-1を活性化することによって、HIF-1下流のマトリックスメタロプロテアーゼ群の発現が誘導されることを、定量的RT-PCR法で確認した。DNAマイクロアレイによっても、この結果の正当性が裏付けられた。以上の結果を受け、当該新規遺伝子の過剰発現によって実際にがん細胞の浸潤能が亢進するのかを、ウェットの実験系で検証した。trans-well plateを用いてinvasion assayを実施したところ、新規遺伝子の過剰発現によってがん細胞の浸潤能が亢進すること、そしてそれがHIF-1αのノックダウンでキャンセルされることを見出した。また、このp70-HIF-1依存的な浸潤能の亢進が、p53ノックアウト細胞ではみられるが、野生型p53の存在下では抑制されることを見出した。
当該新規遺伝子の系統的欠失変異体を作成し、HIF-1を活性化するために必要なドメインを同定した。公開されているマイクロアレイデータベースを対象にした解析を通して、新規遺伝子の腫瘍内発現量が高い場合にがん患者の予後が不良であることを見出した。そこで、京都大学医学部附属病院で収集したヒト肺がん256症例を対象にTissue Micro Arrayを作成し、当該遺伝子を対象にした免疫組織化学染色を実施、患者の予後不良との相関を検証した。その結果、新規遺伝子のコードする蛋白質が腫瘍組織内で過剰に発現しているほど、肺がん患者の生存期間が短いことが明らかになった。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (25 results)

All 2018 2017 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (9 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 3 results) Presentation (15 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 15 results)

  • [Int'l Joint Research] オックスフォード大学/インペリアルカレッジ・ロンドン(英国)

    • Country Name
      UNITED KINGDOM
    • Counterpart Institution
      オックスフォード大学/インペリアルカレッジ・ロンドン
  • [Journal Article] HIF-1 maintains a functional relationship between pancreatic cancer cells and stromal fibroblasts by upregulating expression and secretion of Sonic hedgehog2018

    • Author(s)
      Katagiri Tomohiro、Kobayashi Minoru、Yoshimura Michio、Morinibu Akiyo、Itasaka Satoshi、Hiraoka Masahiro、Harada Hiroshi
    • Journal Title

      Oncotarget

      Volume: 9 Pages: 10525-10535

    • DOI

      10.18632/oncotarget.24156

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Regulatory mechanisms of hypoxia-inducible factor 1 activity: Two decades of knowledge2018

    • Author(s)
      Koyasu Sho、Kobayashi Minoru、Goto Yoko、Hiraoka Masahiro、Harada Hiroshi
    • Journal Title

      Cancer Science

      Volume: 109 Pages: 560~571

    • DOI

      10.1111/cas.13483

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] A circadian clock gene, PER2, activates HIF-1 as an effector molecule for recruitment of HIF-1α to promoter regions of its downstream genes2017

    • Author(s)
      Kobayashi Minoru、Morinibu Akiyo、Koyasu Sho、Goto Yoko、Hiraoka Masahiro、Harada Hiroshi
    • Journal Title

      The FEBS Journal

      Volume: 284 Pages: 3804~3816

    • DOI

      10.1111/febs.14280

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The emerging roles of the ubiquitination/deubiquitination system in tumor radioresistance regarding DNA damage responses, cell cycle regulation, hypoxic responses, and antioxidant properties: Insight into the development of novel radiosensitizing strategies2017

    • Author(s)
      Goto Yoko、Koyasu Sho、Kobayashi Minoru、Harada Hiroshi
    • Journal Title

      Mutation Research/Fundamental and Molecular Mechanisms of Mutagenesis

      Volume: 803-805 Pages: 76~81

    • DOI

      10.1016/j.mrfmmm.2017.07.007

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] UCHL1-HIF-1 axis-mediated antioxidant property of cancer cells as a therapeutic target for radiosensitization2017

    • Author(s)
      Nakashima Ryota、Goto Yoko、Koyasu Sho、Kobayashi Minoru、Morinibu Akiyo、Yoshimura Michio、Hiraoka Masahiro、Hammond Ester M.、Harada Hiroshi
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 7 Pages: 6879

    • DOI

      10.1038/s41598-017-06605-1

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] pH-Responsive near-infrared fluorescent cyanine dyes for molecular imaging based on pH sensing2017

    • Author(s)
      Miki Koji、Kojima Kentaro、Oride Kazuaki、Harada Hiroshi、Morinibu Akiyo、Ohe Kouichi
    • Journal Title

      Chemical Communications

      Volume: 53 Pages: 7792~7795

    • DOI

      10.1039/c7cc03035e

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] HIF-1-mediated suppression of mitochondria electron transport chain function confers resistance to lidocaine-induced cell death2017

    • Author(s)
      Okamoto Akihisa、Sumi Chisato、Tanaka Hiromasa、Kusunoki Munenori、Iwai Teppei、Nishi Kenichiro、Matsuo Yoshiyuki、Harada Hiroshi、Takenaga Keizo、Bono Hidemasa、Hirota Kiichi
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 7 Pages: 3816

    • DOI

      10.1038/s41598-017-03980-7

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] HIF-1とがんの代謝2017

    • Author(s)
      原田浩
    • Journal Title

      実験医学

      Volume: 35 Pages: 1586-1592

  • [Journal Article] がん特異的グルコース代謝経路による放射線抵抗性と放射線治療増感への展開2017

    • Author(s)
      後藤容子、中島良太、原田浩
    • Journal Title

      放射線生物研究

      Volume: 52 Pages: 277-290

  • [Presentation] 照準を合わせろ! がんに対する放射線治療の現状と課題2018

    • Author(s)
      原田浩
    • Organizer
      第13回京都大学附置研究所・センターシンポジウム
    • Invited
  • [Presentation] Hypoxic Microenvironments in Malignant Solid Tumors2018

    • Author(s)
      Harada H
    • Organizer
      International Mini-symposium on Organs under Stress
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] がん・低酸素・HIF-12018

    • Author(s)
      原田浩
    • Organizer
      国立京都医療センター臨床研究センター特別講演会
    • Invited
  • [Presentation] 腫瘍内微小環境と放射線感受性・抵抗性2018

    • Author(s)
      原田浩
    • Organizer
      JASTRO第8回放射線生物学セミナー
    • Invited
  • [Presentation] 細胞の低酸素応答を担う新規遺伝子の作用機序と機能2017

    • Author(s)
      原田浩
    • Organizer
      ConBio2017
    • Invited
  • [Presentation] がんに対する放射線治療の現状・課題・私たちの取り組み;低酸素バイオロジーの視点から2017

    • Author(s)
      原田浩
    • Organizer
      富山大学医歯薬総合研究科特別講演会
    • Invited
  • [Presentation] How can we overcome tumor radioresistance; lessons from hypoxia biology2017

    • Author(s)
      Harada H
    • Organizer
      The 1st isRTB
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] がんに対する放射線治療の現状と課題2017

    • Author(s)
      原田浩
    • Organizer
      知の拠点セミナー
    • Invited
  • [Presentation] Radioresistance of Cancer Cells; Lessons from HIF-1 Biology2017

    • Author(s)
      原田浩
    • Organizer
      放射線生物学セミナー in Gifu
    • Invited
  • [Presentation] HIF-1バイオロジーで迫るがんの放射線抵抗性2017

    • Author(s)
      原田浩
    • Organizer
      若手放射線生物研究専門研究会
    • Invited
  • [Presentation] HIF-1の生物学:基礎研究から創薬研究への展開2017

    • Author(s)
      原田浩
    • Organizer
      新規分子標的治療薬創薬に向けた大学発ベンチャー基盤の確立シンポジウム
    • Invited
  • [Presentation] がんの悪性進展と治療抵抗性を担うHIF-1を中心とする遺伝子ネットワーク2017

    • Author(s)
      原田浩
    • Organizer
      第5回低酸素研究会
    • Invited
  • [Presentation] がん細胞のグルコース代謝2017

    • Author(s)
      原田浩
    • Organizer
      第19回京都大学大学院生命科学研究科シンポジウム
    • Invited
  • [Presentation] Tumor hypoxia; an imaging and therapeutic target of interest for innovative radiation therapy2017

    • Author(s)
      Harada H
    • Organizer
      The 3rd Bordeaux-Kyoto Symposium
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 悪性固形腫瘍内の低酸素環境 -放射線生物学の視点から-2017

    • Author(s)
      原田浩
    • Organizer
      日本放射線腫瘍学会 第46回 放射線による制癌シンポジウム
    • Invited

URL: 

Published: 2018-12-17   Modified: 2022-02-28  

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