研究者詳細 - 鈴木　拓

共同研究・競争的資金等の研究課題 - 鈴木　拓

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ジアシルグリセロールキナーゼが関与するがん進行機構の探索

基盤研究(C)

研究期間:

2022年04月

2025年03月

甲斐正広, 鈴木拓

肝芽腫発生モデルを利用したエピゲノム異常がもたらす抗がん剤耐性機序の解明

基盤研究(C)

研究期間:

2022年04月

2025年03月

本多昌平, 北河徳彦, 鈴木拓, 田中祐吉

DOT1L阻害によるインターフェロン応答の機序解明とがん免疫療法への応用

基盤研究(B)

研究期間:

2022年04月

2025年03月

鈴木拓, 仲瀬裕志, 新沼猛, 北嶋洋志

胃がん関連長鎖non-coding RNAによるストレス顆粒と発がん機構の解析

基盤研究(C)

研究期間:

2021年04月

2024年03月

北嶋洋志, 鈴木拓

申請者らは先行実験により慢性胃炎および胃がんで発現が亢進する長鎖non-coding RNA (lncRNA) TM4SF1AS1がストレス顆粒の形成促進とアポトーシスの抑制に関与することを明らかにしたが、その詳細なメカニズムは不明である。本研究はその分子機構を明らかにすることを目的としている。 TM4SF1AS1の詳細な細胞内の局在情報を得るために、MS2タグを付加したTM4SF1AS1のTet-on遺伝子発現誘導系胃がん細胞株を樹立し、免疫蛍光染色を行った。ストレス顆粒マーカーであるTIA-1、G3BP1やG3BP2と共にTM4SF1AS1がその過剰発現によって形成された顆粒様構造に局在することが示された。また、TM4SF1AS1との相互作用が見られたRACK1は、MTK1の活性化からp38/JNKを介したアポトーシスを引き起こすが、ストレス顆粒はRACK1を顆粒内に隔離しアポトーシスを抑制することが知られる。TM4SF1AS1の過剰発現により形成されたストレス顆粒にRACK1が局在したことから、がん細胞におけるTM4SF1AS1によるストレス顆粒の機能として、生存に不利に働くタンパク質や転写産物を隔離しその機能の阻害や翻訳を抑制することが考えられた。そこでTM4SF1AS1と相互作用し翻訳抑制を受ける可能性のあるRNA分子の探索を、ChIRP RNA-seqにより試みた。結果585個の候補が得られ、その三分の一がmRNAに該当した。Gene Ontology解析を行った結果、アポトーシスに関連するmRNAがエンリッチしていた。一部のアポトーシス関連mRNAがTM4SF1AS1の標的となり翻訳抑制を受ける可能性があると考えられることから、さらなる解析を進める。

がん細胞のインターフェロンシグナルを制御する長鎖noncoding RNAの解析

基盤研究(C)

研究期間:

2021年04月

2024年03月

新沼猛, 鈴木拓

消化器癌におけるDLEU1の機能解析を行うために大腸癌細胞株RKO、HCT116、DLD1、SW480を用いてDLEU1をノックダウンし細胞増殖に与える影響についてCCK-8を用いたcell viability assayを行った。大腸癌についてはいずれの細胞株においてもDLEU1のノックダウンは細胞増殖を抑制した。DLEU1のノックダウンがIFNシグナルに与える影響を調べるためにDLD1、SW480においてIFITM1、IFITM3の発現をRT-qPCRにて解析したところ、口腔扁平上皮癌と異なり、これらのISGｓは発現が不変～上昇傾向であった。HCT116においてはDLEU1のノックダウンによりIFITM1は発現低下、IFITM3は発現上昇、RKOにおいてはIFITM1は発現低下が認められた。DLD1、SW480ではIFITM1、IFITM3ともDLEU1のノックダウンにより発現が上昇傾向であった。さらに他の消化器癌においてDLEU1の機能を解析するために食道癌細胞株であるTE5、TE9、TE15を用いてDLEU1をノックダウンし、細胞増殖に与える影響についてcell viability assayを行った。異なるsiRNAを用いて解析したが、食道癌においてはDLEU1のノックダウンにより増殖の亢進、抑制いずれも起こり一定の傾向が認められなかった。ISGｓに与える影響についてもRT-qPCRによりIFITM3、IFITM1の発現も解析したが、発現の上昇・低下いずれも認められ一定の傾向を示さなかった。TE-5においてはIFITM1、IFITM3は発現が低下傾向であったが、TE-9においてはIFITM3は発現が上昇、TE-15はIFITM1の発現が低下傾向であった。

表在性非乳頭部十二指腸腫瘍の発癌機構の解明と、進展を予測する内視鏡診断体系の確立

基盤研究(C)

研究期間:

2019年04月

2022年03月

澤田武, 八尾隆史, 鈴木拓, 佐々木泰史

十二指腸癌は希少癌であり、発癌の分子機構も未解明である。その解明のため、前癌病変である非乳頭部十二指腸腺腫・粘膜内癌について、ゲノム・エピゲノムの統合解析を行った。粘液形質発現によって胃型腫瘍と小腸型腫瘍に分類すると、両者は臨床病理学的、分子学的に異なっており、独立した2つの発癌経路の存在が示唆された。また、小腸型腺腫・粘膜内癌におけるAPC変異の頻度は57%と高く、従来小腸癌で報告された頻度より高かった。よって、小腸型形質をもつ十二指腸発癌において腺腫の一部しか進行癌に進展しない、つまりadenoma-carcinoma sequenceによる多段階発癌の関与は限定的であることが示唆された。

ヒストンメチル化酵素DOT1L阻害による新たな抗腫瘍メカニズムの解明

基盤研究(B)

研究期間:

2019年04月

2022年03月

鈴木拓, 高澤啓, 仲瀬裕志

我々はヒストンH3リジン79メチル化酵素DOT1Lの阻害が、多発性骨髄腫細胞においてMYCやIRF4などを抑制することで、抗腫瘍効果を示すことを報告した。DOT1Lは様々な固形がんにおいても高発現し、発がんに関与することが明らかにされつつあるが、その役割については不明な点が多い。本研究ではDOT1L阻害の抗腫瘍メカニズムを明らかにし、臨床応用につなげることを目的とした。各種固形がん細胞に対するDOT1L阻害の抗腫瘍効果を検証した結果、乳がん細胞に対する増殖抑制効果を見出した。さらにDOT1L阻害が、ERやMYCシグナルを抑制し、かつインターフェロンシグナルを活性化することを明らかにした。

化学療法抵抗性を有する転移性膀胱癌に対するエピジェネティックス治療確立

基盤研究(C)

研究期間:

2019年04月

2022年03月

西山直隆, 金井弥栄, 北村寛, 鈴木拓

クロマチンアクセシビリティはAcceSssIbleアッセイにより解析を行い、CDDP／GEM抵抗性細胞株では親株と比較して、ヒストン修飾を受けている領域がことなることが明らかとなった。薬剤の抵抗性にはヒストン修飾によるクロマチン構造の変化が寄与していることが明らかとなった。網羅的DNAメチル化解析では、耐性化はある特定の部位の遺伝子変化ではなく、ゲノム網羅的なDNAメチル化の変化およびヒストン修飾による構造変化の両方が寄与していることが判明した。in vivoでの研究では、低用量の5-aza-CdRでは、CDDPを投与することで相乗効果を認め、耐性株においても増殖抑制効果を認めた。

肝細胞癌との共通メカニズムに基づく肝芽腫の新規分子診断・治療開発

基盤研究(C)

研究期間:

2018年04月

2023年03月

本多昌平, 北河徳彦, 鈴木拓, 荒桃子, 田中祐吉, 宮城久之

【研究の目的】肝芽腫は稀少癌であり解析対象とする検体を十分に得られないことから、これまでの肝芽腫研究を更に発展させるために症例数の多いHCC/stemlike subtypeを新たに解析対象に加え、肝発生過程からの逸脱と正常肝細胞からの脱分化に働く共通分子メカニズムに着目し、①DNAメチル化・miRNA発現異常に基づく分子診断による個別化治療の確立、および②miRNA発現制御による肝芽腫の進展抑制を目標とした新規治療法の開発を今後の肝芽腫研究の目標としている。【研究の成果】 1.進行肝芽腫およびHCC/stemlike subtypeに共通する分子メカニズムの同定当施設において切除されたHCCの中からMoc-31,AFP,CK19免疫染色によりstemlike subtype症例として4症例を抽出し、それぞれの腫瘍部・正常肝部から選別して抽出したRNAを用いてGeneChip® miRNA4.0 ArrayによるmiRNA発現プロファイリングを施行した。14q32領域クラスター遺伝子の有意な発現上昇は認められず、進行肝芽腫において認められた現象とは異なる結果であった(2020年)。 2.validation cohortを用いた新規予後予測パネルの作成日本小児肝がんスタディーグループより供与された肝芽腫60症例に対し7つの遺伝子につき、バイサルファイトパイロシークエンシング解析によるメチル化解析をおこなった。test setと統合した解析において、メチル化遺伝子が3個以上であることが独立した予後不良因子として同定された。現在使用されているCHICリスク分類に新たにメチル化率に基づく予後予測因子を追加することで、有意にリスク層別化の精度が向上したことを見出し、現在論文投稿中である。

ヒト中枢神経系におけるGlymphatic systemの機能解明

基盤研究(C)

研究期間:

2018年04月

2022年03月

秋山幸功, 鈴木拓, 堀尾嘉幸, 鰐渕昌彦, 三上毅, 三國信啓

エピゲノム制御に基づく炎症性腸疾患個別化医療の開発

基盤研究(B)

研究期間:

2018年04月

2021年03月

仲瀬裕志, 青井貴之, 鈴木拓

発症機序が腸管上皮機能障害によるところが大きいと考えられる潰瘍性大腸炎(UC)患者の生検組織を用いてオルガノイド作製を行った。UC患者腸管上皮細胞からのオルガノイド樹立は確立し、腸管オルガノイドからiPS化、その細胞を腸管上皮に分化させることに成功した。UC患者のオルガノイドおよびiPS化後に分化した腸管上皮細胞からDNAを抽出して、エピゲノム変化を網羅的に解析した。その結果から、腸管上皮細胞の分化制御に関する転写因子にエピゲノム変化が認められていることが明らかとなった。

大腸癌進展に関与するエピゲノムおよびlncRNAの同定と診断・治療への応用

基盤研究(C)

研究期間:

2018年04月

2021年03月

新沼猛, 鈴木拓

本研究においてはTCGAデータなどのデータベースを用いて、消化管癌の正常と腫瘍部におけるlncRNAの発現比較を行った。様々な抽出方法により数個のlncRNAに着目し解析を行った。特にlncXにおける解析においては、そのノックダウンが腫瘍細胞のアポトーシスを誘導する事や遺伝子発現マイクロアレイ解析やqRT-PCR解析、ウエスタンブロット法により細胞周期関連遺伝子群の発現が低下することが明らかとなった。細胞周期遺伝子群の発現を制御するCDEドメインを用いたレポーターアッセイからはlncXがDREAM complexによる発現抑制ではなく、転写活性化に関連していることが示唆された。

がん関連糖鎖による腫瘍内不均一性構築メカニズムの解明

基盤研究(C)

研究期間:

2016年04月

2019年03月

高宮里奈, 鈴木拓, 大坪和明

sialyl-Tn糖鎖抗原の発現は、ペントースリン酸回路の活性化、2-ヒドロキシグルタル酸の産生の亢進に関与していることを見出した。ゲノム全体のDNAメチル化にはsialyl-Tn糖鎖抗原発現による影響は認められなかったが、細胞内代謝やがんの悪性化に関わる因子の発現に影響が認められた。以上よりがん細胞におけるsialyl-Tn糖鎖の発現は、細胞内代謝をペントースリン酸回路に迂回させることにより変化させ、がんの悪性化に影響を与える機能分子であることが示唆された。

大腸鋸歯状腺腫を前癌病変とする新たな大腸発癌経路の同定と発癌メカニズムの解明

基盤研究(C)

研究期間:

2016年04月

2019年03月

澤田武, 山本英一郎, 鈴木拓

新たな大腸発癌経路の同定と分子機構の解明のため、その前癌病変と考えられている大腸鋸歯状腺腫（TSA）を含む大腸鋸歯状病変を対象として、主としてWntシグナル経路に属する遺伝子変異解析、およびメチル化解析を行った。無茎性鋸歯状腺腫（SSA）と比較し、TSAではWntシグナル関連分子の遺伝子変異とSMOC1遺伝子メチル化が高頻度にみられ、SSAとは異なるTSA独自の発癌経路の存在が示された。

消化管がん進展過程におけるエピゲノム異常とnoncodingRNA発現の統合解析

若手研究(B)

研究期間:

2016年04月

2018年03月

新沼猛, 鈴木拓

消化管がん転移に寄与するlncRNAをTCGAの大腸がんの遺伝子発現データであるCOADREAD exonexpressionを用いて抽出した。正常大腸より発現が高く、リンパ節転移陽性群で転移陰性群より発現が高いlncRNAから21遺伝子を解析の対象とした。選択したlncRNAの発現を大腸がん細胞で検討し、大腸がんで正常より発現が上昇しているlncRNAとしてDUXAP8, DUXAP10を抽出した。DUXAP10をノックダウンは細胞増殖を有意に抑制し、スクラッチアッセイでは遊走能の抑制が認められた。以上よりDUXAP10は大腸癌において増殖、遊走能に関与するlncRNAと考えられた。

膀胱癌におけるＧＣ療法抵抗性に関わる分子機構の解明

若手研究(B)

研究期間:

2016年04月

2018年03月

進藤哲哉, 鈴木拓, 舛森直哉

本研究では膀胱癌におけるシスプラチン(CDDP)耐性化機構を検証する目的で、CDDP耐性膀胱癌細胞株を樹立し、耐性化獲得にマイクロRNA200bが関与していることに着目し、マイクロRNA200bをCDDP耐性株であるT24RCに過剰発現させることにより感受性が回復することを確認した。耐性株T24RCにおいてはマイクロRNA200b遺伝子のCpGメチル化が亢進しており、脱メチル化剤である5-aza-2'-deoxycytidineによりマイクロRNA200b発現が回復すること、また、同薬とCDDPの併用によりT24RCにおいて相乗的な増殖抑制効果が得られることを確認した。

先進ゲノム解析研究推進プラットフォーム

新学術領域研究（研究領域提案型）『学術研究支援基盤形成』

研究期間:

2016年

2021年

小原雄治, 加藤和人, 川嶋実苗, 豊田敦, 鈴木穣, 三井純, 林哲也, 時野隆至, 黒川顕, 中村保一, 野口英樹, 岩崎渉, 森下真一, 浅井潔, 笠原雅弘, 伊藤武彦, 山田拓司, 久原哲, 高橋弘喜, 榊原康文, 浜田道昭, 高木利久, 瀬々潤, 小椋義俊, 位田隆一, 山縣然太朗, 増井徹, 武藤香織, 児玉聡, 瀬戸山晃一, 小門穂, 大橋範子, 藤山秋佐夫, 井ノ上逸朗, 中岡博史, 菅野純夫, 辻省次, 後藤恭宏, 中村佳司, 小椋義俊, 奥野未来, 仲瀬裕志, 佐々木泰史, 井戸川雅史, 丹下正一朗, 森宙史, 小笠原理, 谷澤靖洋, 近藤伸二, 木立尚孝, 梶谷嶺, 田代康介, フリスマーティン, 平川英樹, 鈴木拓, 能正勝彦, 甲斐正広

科研費採択課題を対象に毎年支援公募を行い、新規ゲノム解読、変異解析、エピゲノム解析、RNA解析、メタゲノム解析、1細胞解析など最先端のゲノム解析技術を支援した。総数1,988の応募があり912が支援課題となった。生命科学のほぼすべての分野をカバーし、理工系や環境系などにも広がった。成果論文も順調に増え、生物学から農学、医学、薬学、基礎から応用まで多様な分野の高いレベルの論文を含めこれまでに556報が発表された。また、支援のために新たな解析ソフトウェアを開発するなど、支援を通してゲノム解析技術を更に向上させる好循環ができ、わが国における生命科学研究推進にとって効果的で必須の仕組みになった。

de novo大腸発がんの分子機構解明と解析モデルの構築

基盤研究(B)

研究期間:

2015年04月

2018年03月

鈴木拓, 山本英一郎, 甲斐正広, 丸山玲緒

古典的なadenoma-carcinomaシークエンス以外の大腸発がん経路について不明な点が多い。本研究では、表面型大腸腫瘍や側方進展型腫瘍、鋸歯状腺腫における分子異常に着目した。数百例の大腸早期病変の内視鏡所見・病理所見・分子異常を統合的に解析し、新規大腸がん関連遺伝子としてNTSR1、DGKG、SMOC1、ZNF582-AS1を同定した。NTSR1のメチル化は大腸腫瘍の側方進展に相関し、SMOC1は鋸歯状腺腫の新たな診断マーカーとなりうることを示した。大腸腫瘍の分子異常は内視鏡や病理所見と相関し、大腸腫瘍表面構造の不均一性は、分子異常および大腸がんリスクを反映することを明らかにした。

統合的ゲノム・エピゲノム解析による大腸低分化腺癌の分子病態と診断・治療法の開発

若手研究(B)

研究期間:

2015年04月

2017年03月

青木敬則, 鈴木拓, 山本英一郎, 山野泰穂, 菅井有

大腸内視鏡治療または外科手術にて切除した大腸腫瘍組織から、高・中分化線癌と低分化腺癌の組織を採取しDNAおよびRNAを抽出した。抽出したRNAを用いてRNAシークエンスを行い、早期大腸低分化腺癌において発現している遺伝子を複数同定した。また、上記で採取した大腸腫瘍を用いて、Infinium HumanMethylation450ビーズアレイによるDNAメチル化解析を行った。その結果、大腸鋸歯状病変の1つである鋸歯状腺腫で高率にメチル化している遺伝子Aを同定した。多数の大腸腫瘍によるパイロシークエンス法でのメチル化解析においても、遺伝子Aのメチル化レベルは鋸歯状腺腫において高かった。

超高感度エピゲノム検出による尿路上皮がん診断法の開発

挑戦的萌芽研究

研究期間:

2015年04月

2017年03月

鈴木拓, 舛森直哉

膀胱がんにおいてDNAメチル化異常は代表的なエピジェネティック異常である。筋層非浸潤性膀胱がんは再発率が高く、非侵襲的な再発診断マーカーの開発が求められている。本研究ではmiRNA遺伝子のDNAメチル化を尿中から高感度に検出する手法を開発し、膀胱がん再発診断に有用であることを明らかにした。経尿道的膀胱切除を受けた後、フォローアップ中の膀胱がん症例より自排尿を採取し、miRNA遺伝子CpGアイランドのメチル化を解析した。尿検体採取日に判明した膀胱内再発およびその後の再発と、尿中DNAメチル化を比較した結果、膀胱がん再発検出および再発予測の両方に有用なマーカーとなりうる事を明らかにした。

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