基底細胞母斑症候群患者由来iPS細胞を用いた基底細胞癌モデルの開発とその病態解明

使用源自基底细胞痣综合征患者的 iPS 细胞开发基底细胞癌模型并阐明其病理学

• 批准号: 20K18710
• 负责人: 森田 奈那
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Tokyo Dental College
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K18710/
• 关键词: 基底細胞母斑症候群; iPS細胞; Gorlin症候群; Keratinocyte; UV; BCC; 歯原性角化嚢胞; ゲノム解析; アポトーシス

Hedgehog(Hh)経路の異常活性は多くの腫瘍で報告され、Hh経路は腫瘍形成に関わる重要な経路として知られている。その中の１つである基底細胞癌(BCC)の治療法は主として外科的切除である。特にHh受容体PTCH1の機能喪失変異で生じる基底細胞母斑症候群(BCNS)ではBCCの多発および高頻度な再発を生じる。Hh経路と発癌機序を詳しく解明しよりよい治療薬の開発ため、UV暴露により生じる腫瘍発生原因となるドライバー遺伝子の探索とアポトーシスの変化を解明することを目的とする。2020度はBCNS患者より樹立したBCNS-iPSCsとヒトiPSCs(NiPS-B2株；RIKEN)を上皮細胞分化を実施した。BCNS-iPSCs分化細胞はHh経路のターゲット遺伝子はあるHh interaction protein の有意な増加を認め、Hh経路が活性化していることが判明した。BCNSiPSCs1株とNiPS-B2株の分化細胞にUV照射すると、BCNS-iPSCs分化細胞ではUV抵抗性を示した。さらに、UV照射にて生じたDNA損傷を免疫染色にて確認後、DNA修復経路における遺伝子発現を確認し、上記を論文報告した。BCNSはBCCの他・歯原性角化嚢胞(OKC)や二分肋骨や大脳鎌の石灰化などの骨格異常などの多岐にわたる臨床的特徴を有する。責任遺伝子はPTCH1といわれているたが、その1つの遺伝子だけで本疾患の多岐にわたる臨床症状を引き起こすとは考えにくく、他の何らかの遺伝子が関与していることが考えられる。BCNSiPSCsを用いた腫瘍発生原因の検索と並行し、BCNS患者よりより提供を受けた検体よりゲノムDNAを抽出し、変異遺伝子を特定することで臨床症状との関連を検討することとした。

Hedgehog (Hh) 通路在许多肿瘤中都有异常活性的报道，并且 Hh 通路被认为是参与肿瘤发生的重要通路。其中一种基底细胞癌（BCC）的主要治疗方法是手术切除。特别是，由 Hh 受体 PTCH1 功能丧失突变引起的基底细胞痣综合征 (BCNS) 会导致多发性 BCC 和频繁复发。为了详细阐明Hh通路和致癌机制并开发更好的治疗药物，我们的目标是探索导致肿瘤发生的驱动基因并阐明紫外线照射引起的细胞凋亡的变化。 2020年，从BCNS患者建立的BCNS-iPSC和人类iPSC（NiPS-B2系；RIKEN）分化为上皮细胞。 BCNS-iPSCs分化细胞显示Hh相互作用蛋白（Hh通路的靶基因）显着增加，表明Hh通路被激活。当用紫外线照射BCNSiPSCs1系和NiPS-B2系的分化细胞时，分化的BCNS-iPSCs细胞表现出抗紫外线性。此外，在利用免疫染色确认了紫外线照射引起的DNA损伤后，确认了DNA修复途径中的基因表达，并在论文中报道了上述情况。 BCNS 具有多种临床特征，包括基底细胞癌 (BCC)、牙源性角化囊肿 (OKC) 以及双肋骨和大脑镰钙化等骨骼异常。据说负责的基因是 PTCH1，但这个单一基因不太可能单独导致这种疾病的多种临床症状，很可能还有其他一些基因参与其中。在使用 BCNSiPSC 寻找肿瘤发生原因的同时，我们决定从 BCNS 患者提供的标本中提取基因组 DNA，识别突变基因，并检查与临床症状的关系。

项目成果

Gorlin 症候群診断遺伝子パネルを用いた歯原性 角化のう胞の解析

使用 Gorlin 综合征诊断基因组分析牙源性角化囊肿

• 发表时间: 2021
• 作者: 秀島 樹 ;中村 ゆり子 ;小野寺 晶子 ;森田 奈那 ; 加藤 禎彬 ;吉田 秀児 ;野村 武史 ;高野 正行 ; 東 俊文 ;片倉 朗
• 通讯作者: 片倉 朗

Keratinocytes from Gorlin Syndrome-induced pluripotent stem cells are resistant against UV radiation

来自戈林综合征诱导的多能干细胞的角质形成细胞对紫外线辐射具有抵抗力

• DOI: 10.1007/s00795-020-00264-4
• 发表时间: 2020
• 期刊: Medical Molecular Morphology
• 影响因子: 1.8
• 作者: Morita Nana;Onodera Shoko;Nakamura Yuriko;Nakamura Takashi;Takahashi Shin-ichi;Nomura Takeshi;Azuma Toshifumi
• 通讯作者: Azuma Toshifumi