Discovery Sagaサイレントキーワード俯瞰

lncRNA / バイオマーカー / 放射線治療 / 放射線 / がん

本研究の目的は、がんの放射線応答新規バイオマーカーを長塩基長非コードRNA(long non- coding RNA :lncRNA)というものをターゲットにして確立し、その機能を見出すことです。放射線を照射したヒトがん培養細胞(子宮頚がん由来のHeLa細胞、肺がん由来のA549細胞など)を用い、放射線に応答する新規lncRNAの探索とその役割や生体内メカニズムを解明します。それにより、科学的エビデンスに基づいた放射線応答新規バイオマーカー確立へとつなげます。具体的な研究計画としては、1.ヒトがん由来培養細胞において放射線特異的に応答するlncRNAの同定、2.放射線照射前後で発現・細胞内動態が変わるがん関連タンパク質因子の同定、3.同定されたlncRNAとがん関連タンパク質因子との関係の解明、4.同定されたlncRNAの機能解析の4つです。
初年度はこのうち、研究計画初期段階として肝となる1.に焦点を当てて行いました。条件検討後、実際に臨床の現場で放射線治療が広く行われているがん由来の細胞（子宮頸がん由来のHeLa細胞や肺がん由来のH1299細胞、A549細胞など）に放射線を照射し、照射前後のlncRNA発現様式を解析することで、有意に発言変動が見られるlncRNA群をいくつか見つけました。また、lncRNAを含めたRNAはタンパク質と相互作用することで、その機能を発揮することがほとんどで、加えて、放射線照射前後で発現変動するタンパク質を見つかれば、それが放射線応答時のlncRNAの機能とリンクしている可能性が高いため、タンパク質同定も重要になります。次年度にスムーズに行えるようにタンパク質同定のための条件検討も行いました。

ncRNA / がん / 放射線 / 放射線治療 / バイオマーカー / lncRNA / 非コードRNA

非侵襲性の特徴があるがん放射線治療の重要性が増しています。本研究は、タンパク質の鋳型とならない非コードRNA(non-coding RNA; ncRNA)を切り口にして放射線治療新規マーカー確立を目的としました。治療モデルとして、放射線を照射した各種がん由来培養細胞を用いました。まず、定量PCRを用いた解析により、発現変動するncRNAをいくつか同定しました。また、FISH法やIF法を用いて、局在変化するncRNAやタンパク質も同定出来ました。ただ、免疫沈降法やフィルター結合法を用いたものの、これらのncRNAとタンパク質間での相互作用を確認することは出来ませんでした。

放射線照射によって発現が増加したncRNAをいくつか見つけることができました。特にその中でもほとんどまだ機能がわかっていない長いncRNAであるlong non-coding RNA（lncRNA）の中からもいくつか見出すことができました。作り出されているRNAのうち、高等生物になるほど一番多くの割合を占めているのがlncRNAです。今後さらなる研究でこのlncRNAが放射線治療に関わる詳細なメカニズムが同定できれば、社会的にインパクトが大きく、かつ正確性の高いバイオマーカーを確立できて、より治療予後が良好になることが期待でき、がん患者が増えている昨今において、社会的に有意義であると言えます。

lncRNA / 細胞分裂 / 次世代シークエンス / 紡錘体 / 中心体 / 遺伝子 / 核酸 / 癌 / 生体分子

近年、非コードRNA（lncRNA）が様々な生理現象に関与していることが明らかにされてきた。過去の知見から中心体-分裂期紡錘体の形成に関与するlncRNAの存在は実験的に示唆されていたが、その同定には至っていなかった。本研究では、中心体-分裂期紡錘体系に局在するlncRNAを生化学的手法と次世代シークエンスを融合することで網羅的に同定することを試みた。結果として、分裂期紡錘体形成に関与するlncRNAを一つと中心小体先端部の形成に関与するlncRNAを一つ同定することに成功した。現在は、lncRNAが中心体機能をどのように制御することで紡錘体形成に関与しているか解析を進めている。

非コードRNA / 放射線治療 / がん / バイオマーカー / 放射線 / ncRNA / lncRNA

非侵襲性の特徴がある放射線治療はがん治療で重要性が増しています。本研究は、タンパク質の鋳型とならない非コードRNA（non-coding RNA; ncRNA）をターゲットにして放射線治療の新規マーカー研究確立を目的としました。治療モデルとして、放射線を照射した各種がん由来培養細胞を用いました。まず定量PCRを用いた解析により、発現変動するncRNAをいくつか同定しました。また、FISH法やIF法を用いて、局在変化するncRNAやタンパク質も同定出来ました。ただ、免疫沈降法やフィルター結合法を用いたものの、これらのncRNAとタンパク質間での相互作用を確認することは出来ませんでした。

FAIRE-seq / シグナル伝達 / EMT / 乳がん / TGF-beta / ZEB1 / アポトーシス / ゲノム / 癌 / 転写因子 / lncRNA / lincRNA / FAIRE / RNA-seq / オープンクロマチン / TGF-β

本研究では乳腺上皮細胞の上皮間葉転換EMTにおける遺伝子発現変化を次世代シーケンサーを用いたRNA-seqにより解析するとともに、オープンクロマチン領域の変化につきFAIRE-seqを用いてデータ取得を行った。その結果発現変動を受けるnon coding RNAなどの新規転写産物を同定した。このうちlncRNA-Smad7の抗アポトーシス作用を見いだした。また乳腺上皮細胞に恒常活性RASを発現させTGF-βによりEMTを起こす細胞ではオープンクロマチン領域に違いが生じることを見出した。

【研究連携者】
白土玄	国立遺伝学研究所	分子遺伝研究系	博士研究員	(Kakenデータベース)