【研究領域課題番号】21H02692 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

シグナル伝達 / MAPK / がん / オミクス解析 / 癌

【研究成果の概要】

MAPキナーゼ経路（ERK、p38、JNK経路）は細胞増殖・分化、細胞死、炎症・免疫応答などを司るシグナル伝達システムであり、その制御破綻が慢性炎症性疾患や発癌にも深く関与する。本研究では、MAPキナーゼ経路による生命機能制御機構の全容を解明するとともに、その破綻がもたらす疾患発症メカニズムを分子レベル、個体レベルで解明することを目標に研究を推進している。
今年度は、まず各MAPK経路の活性化に伴って細胞内で特異的かつ有意に発現量が変動する遺伝子を網羅的に探索するため、次世代シークエンサーを用いたトランスクリプトーム解析を実施し、これまでに報告のない複数の新規遺伝子を同定することに成功した。また、これらの遺伝子の発現制御機構の解析も推進し、幾つかの遺伝子に関しては、その転写に寄与する転写因子および転写抑制因子を同定することに成功した。また、これらの分子の生理機能の解析も実施した結果、各分子が細胞増殖・細胞周期制御、DNA損傷応答、アポトーシス制御、mRNA安定性調節などに寄与することを示す知見が得られ、一部の分子に関しては、インタラクトーム解析から特異的結合分子を同定し、その詳細な作用機構も明らかにした。現在、ゲノム編集技術を用いて、これらの分子に対する遺伝子改変マウスの作成を進めている。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2021-04-01 - 2024-03-31

【配分額】17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)

【研究領域課題番号】18H02609 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

ストレス顆粒 / 液液相分離 / がん / プロテオミクス / 液-液相分離 / ストレス応答 / RNA顆粒 / シグナル伝達 / アポトーシス / RNA

【研究成果の概要】

ストレス顆粒(SG)は特定のストレス刺激下で、液-液相分離現象を介して形成される細胞質内構造体であり、その本体はmRNAおよびRNA結合蛋白質等からなる複合体である。本研究では、SGの形成機構、生理機能、および疾患との関連を包括的に解明することを目標に解析を行った。まず、SGの構成分子を網羅的に同定するため、近接依存性タンパク質標識法を活用した新たな手法を開発して探索を行い、新規構成分子を多数同定することに成功した。またSGの生理機能に関しも研究を進め、SGが細胞死や自然免疫応答の制御に重要な役割を果たしていることを見出した。さらにSGの形成異常が癌の進展に寄与し得ることを明らかにした。

【研究の社会的意義】

近年、SGの形成異常が、癌、神経変性疾患、ウイルス感染症等の病態に深く関与することが見出され、注目を集めている。しかしながら、SGの形成機構やその構成分子の詳細は未だ不明である。本研究によって、新たなSG構成分子が多数同定されるとともに、SG形成機構の一端が明らかとなった。また、SG形成による細胞死・免疫応答制御機構を分子レベルで解き明かすことが出来た。さらにSGと癌病態との関連についても解析を進め、腫瘍組織内におけるSGの形成異常が、癌細胞の抗癌剤抵抗性獲得や癌の進展に寄与することを明らかにした。これらの知見を活用することで、癌などの疾病に対する新たな診断・治療法開発への応用が期待される。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31

【配分額】17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)

【研究分野】腫瘍生物学

【研究領域課題番号】17H03575 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

がん / シグナル伝達 / Wnt

【研究成果の概要】

古典的Wntシグナルによって正に制御される新規分子FRMD5と、負に制御される新規分子IFIT2を同定した。大腸がんにおけるFRMD5の発現増加は浸潤との関連を認め、FRMD5発現が高い腫瘍は予後不良であることが判明した。一方、IFIT2発現が低い細胞は増殖やアポトーシス抵抗性と関連することを見出した。さらにIFIT2の発現を制御する転写因子としてIRF1を同定し、Wnt活性化によるIFIT2発現低下がIRF1タンパク質の不安定化によるものであること、Wntシグナルにより抑制されるUAF1に結合する脱ユビキチン化酵素USP1がIRF1タンパク質の不安定化に関与することを見出した。

【研究の社会的意義】

本研究成果は大腸がん発生・進展メカニズムの理解に役立つのみならず、新たなバイオマーカーや治療薬開発などに応用できるかもしれない。学術面では、Wnt活性化により特定のタンパク質分解が誘導されるという発見は、これまで知られていない新たなWntシグナル制御機構で、他にも制御される分子が存在する可能性が考えられる。社会的意義ではFRMD5の発現と臨床情報の詳細な検討により、FRMD5が新規予後マーカーとして利用できる可能性が示された。またWnt阻害によって発現が増加するIFIT2やIRF1は、Wntを阻害する化合物、抗体等の探索プローブとしての応用が可能であり、今後の治療薬開発に役立つかもしれない。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31

【配分額】17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円)

【研究分野】病態医化学

【研究領域課題番号】17K08650 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

がん / MAPK経路 / ERK経路 / シグナル伝達 / 再発癌 / 抗癌剤抵抗性

【研究成果の概要】

ERK経路(Raf-MEK-ERK)は増殖刺激により活性化されて細胞増殖を誘導する一方で、経路上流に位置する増殖因子受容体、Ras、Rafなどの遺伝子変異はERKシグナルの異常活性化を導き、発癌を駆動する。しかし、これらの変異体の出現がどのようなプロセスを経て細胞の癌化や多様な悪性形質を誘導するのか、その分子機序には不明な点が多い。本研究ではERKシグナルが異常活性化を示す細胞株について、網羅的な遺伝子発現解析を実施した。その結果、癌遺伝子による強力かつ継続的なERK活性化が、発癌のみならず抗癌剤耐性獲得を導く様々な蛋白質や非翻訳性RNAの発現制御に寄与していることを見出した。

【研究の社会的意義】

ERK経路を構成する遺伝子の多くは様々な癌で高率に変異が認められる。その多くはERKシグナルを異常活性化して癌化や抗癌剤抵抗性を誘導するが、その分子的基盤は不明な点が多かった。本研究により、癌遺伝子に由来する強力なERKシグナル下流において、発癌および抗癌剤抵抗性の獲得に寄与する様々な遺伝子とその機能が明らかにされた。これらの知見は新たな分子標的や癌治療法の開発を促進すると期待される。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31

【配分額】4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)

【研究分野】医化学一般

【研究領域課題番号】17K08625 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

インスリン / IGF / シグナル伝達 / インスリン受容体基質 / ユビキチン / 糖尿病 / がん / インスリン様成長因子 / Nedd4 / USP / USP15

【研究成果の概要】

インスリン/インスリン様成長因子（IGF）は動物の代謝調節や成長に重要である。これらが標的細胞に作用して起こす細胞内シグナルに異常が生じると、糖尿病やがんの発症につながる。本研究では、シグナルを仲介するインスリン受容体基質（IRS）のモノユビキチン化レベルが複数のユビキチンリガーゼと脱ユビキチン化酵素によって制御され、新しいメカニズムでシグナル強度を調節していることを発見した。さらに、これらの酵素がIRSを基質として認識する分子機構や、酵素活性の調節機構の一端も明らかにした。

【研究の社会的意義】

我々は以前、インスリン/IGFの細胞内シグナルがIRSのモノユビキチン化によって制御されることを独自に発見していた。本研究では、この過程に関与するユビキチンリガーゼと脱ユビキチン化酵素を同定し、その作用機序を調べることで、研究を進展させた。本研究は、インスリン/IGFシグナルの新たな制御メカニズムの発見として、学術的価値が高い。また、同定した酵素を標的とすることで、インスリン/IGFシグナルを修飾する方法を開発できる可能性を示すことができた。この開発が成功すれば、糖尿病やがんの新しい治療法の開発につながると期待される。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2017-04-01 - 2021-03-31

【配分額】4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)

【研究分野】細胞生物学

【研究領域課題番号】16H04781 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

RhoGTPase / PKC / PP2A / 酵母 / Rho1 / Pkc1 / GAP / シグナル伝達 / Rho GTPase / ストレス応答 / 細胞周期制御 / 癌 / 菌類 / 蛋白質 / 老化 / 細胞 / GTPase

【研究成果の概要】

出芽酵母Rho1GTPaseはヒト発がん遺伝子RhoAの相同遺伝子でストレス応答時にはPKCを介したMAPキナーゼ経路の活性化を、栄養増殖時にはPP2Aを介した細胞壁合成を促進することが知られている。しかしRho1がどのようにしてPKCとPP2Aという２種類の異なる標的を使い分けているのかは謎であった。本研究では①Rho1-PKC経路とRho1-PP2A経路はそれぞれポジティブフィードバックによって安定化すること及び②PKCとPP2Aがお互いに阻害しあうことを明らかにした。これらの結果はRho1下流の二つの経路がどちらか一方のみしか活性化できないことをうまく説明することができる。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31

【配分額】17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)

【研究分野】免疫学

【研究領域課題番号】16K15292 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

腫瘍免疫 / メモリーT細胞 / 疲弊化 / Notch / 分化制御 / 細胞移入療法 / 幹細胞メモリーT細胞 / 記憶T細胞 / 免疫学 / 代謝 / Notchシグナル / 抗腫瘍免疫 / 獲得免疫 / 細胞老化 / リプログラム / 癌 / シグナル伝達

【研究成果の概要】

最近、新規メモリーT細胞サブセットである幹細胞メモリーT（Tscm）細胞が発見され、新たなT細胞移入療法の素材として注目されている。Tscm細胞は長命で抗原刺激に応答して急速に増殖し、多数のエフェクターT細胞を産生する。我々はヒト末梢血よりEBウイルスや腫瘍抗原特異的T細胞を増幅させたのち、ヒトNotch-ligand, hDLL1を発現するOP9細胞と共培養することにより、エフェクターT細胞をTscm様細胞（iTscm） に転換できることを示した。iTscm細胞はヒト化マウスモデルにおいて従来の活性化T細胞よりもはるかに強い抗腫瘍能力を示した。

【研究の社会的意義】

試験管内におけるTscm細胞の作製法およびがん免疫療法への応用が多数報告されている。しかしながら既報の作製法はナイーブT細胞に弱いTCR刺激やシグナル阻害剤を用いることで活性化を抑制しながら分化を誘導するものである。我々が開発したiTscm細胞は一旦活性化して疲弊化したT細胞からも作成できるところが特徴である。すなわち分化段階を一段巻き戻したものであり、このメカニズムを解明する事でいまだ十分解明されていないTscmの発生機構が明らかになると思われる。また我々の方法はがんのT細胞移入療法の効果を高めうると考えられる。

【研究種目】挑戦的萌芽研究

【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31

【配分額】3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)

【研究分野】病態医化学

【研究領域課題番号】16K19059 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

多発性骨髄腫 / IMiDs / IMiDs抵抗性 / TC11 / CRBN非依存 / 血液がん / 癌 / シグナル伝達

【研究成果の概要】

本研究では多発性骨髄腫におけるレナリドミド感受性株及び抵抗性株についてDNA microarray より遺伝子発現量の差異をGSEA, クラスタリング解析を行った。その結果、それぞれレナリドミド処理のみでエンリッチされたものはP53 PATHWAY 群のみ、レナリドミド感受性株で刺激依存的に減少するものとして50 spots、刺激依存的に上昇するものとして132 spots が得られた。そのうちタンパク質発現について同様の変動があったものとしてBNIP3, DCAF4L2, STAP2 が得られた。

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2016-04-01 - 2018-03-31

【配分額】3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)

【研究分野】消化器内科学

【研究領域課題番号】16K09320 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

Cullin3 / 細胞内膜輸送メカニズム / ANKFY1 / 消化器がん / PD-L1 / Cullin 3 / 細胞内膜輸送 / 癌 / シグナル伝達

【研究成果の概要】

細胞内膜輸送経路を可視化する系の構築を試みた。最初に胃癌細胞株（NUGC3)において細胞内膜輸送経路を可視化する系を構築した。さらに、Cullin3は、integrin β1の細胞膜への輸送制御することを見出した。integrin β1の細胞膜への輸送制御するメカニズム関わるBTB結合タンパク質の見出すため、175種のBTB結合タンパク質を欠失させ、ANKFY1がintegrin β1の細胞膜への輸送制御に関わることを見出し、細胞内でCullin3に結合し、integrin β1の細胞膜への輸送制御している。今後PD-L1細胞内膜輸送の制御にこれらの分子メカニズムが関与するかを検討する。

【研究の社会的意義】

本研究では、PD-L1の発現に関与するCUL3-BTBPを同定し、CUL3- BTBP複合体が関与する生体機能を解析することで、ヒト消化器がん細胞ではこれまで全く明らかにされていないCUL3依存的ながん免疫制御機構が分子レベルで解明されることが可能となる。その結果PD-L1をターゲットにした新たながん免疫療法の道を開くと考えられる。CUL3-BTBが、PD-L1発現を制御するメカニズムを細胞内小器官レベル、分子レベルで明らかにするといった報告はなく、独創的で、非常に意義深い。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31

【配分額】4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)

【研究分野】腫瘍生物学

【研究領域課題番号】15K06831 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

シグナル伝達 / 癌 / 転写因子 / TGF-beta / ChIP-seq / スキルス胃がん / がん

【研究成果の概要】

難治がんの一つスキルス胃がんにおいてはtransforming growth factor-β (TGF-β)ファミリーのサイトカインの病態への深い関与が明らかになっている。研究代表者らはこれまでの検討によりそのシグナルおよび下流の転写調節機構は細胞種により大きく異なることを報告してきた。そこで本研究ではTGF-βシグナルの転写因子Smad2/3の結合部位データを用いて、その経時的変化や他のがんとの比較により病態に関わる分子機構を明らかにすることを目的とした。その結果ある標的遺伝子の発現が患者予後に与える影響が他のがんとは異なること、この遺伝子が細胞運動の抑制に働いていることなどを見出した。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31

【配分額】4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)

【研究分野】構造生物化学

【研究領域課題番号】15H04338 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

結晶構造解析 / Gタンパク質共役型受容体 / シグナル伝達 / タンパク質 / G蛋白質共役型受容体 / 蛋白質 / 癌

【研究成果の概要】

ケモカイン受容体CXCR7は、様々ながん細胞で大量に発現しており、新たな抗がん剤の創薬ターゲットと考えられているGタンパク質共役型受容体（GPCR）である。CXCR7の特徴としては、他のケモカイン受容体と配列上の類似性が高いにもかかわらずGタンパク質を介す情報伝達経路を持たず、βアレスチンを介す情報伝達経路だけを持つことが挙げられる。本研究計画では、創薬や機能解明に役立てるため、CXCR7の構造解析を目指した。現状では、結晶が得られず、構造解析は成功していない。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31

【配分額】16,120千円 (直接経費: 12,400千円、間接経費: 3,720千円)

【研究分野】病態医化学

【研究領域課題番号】15K19019 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

MAPK経路 / 癌 / 先天性疾患 / 遺伝子変異 / シグナル伝達

【研究成果の概要】

ERK経路は細胞増殖、分化、発癌制御など各種細胞機能を担うシグナル伝達経路である。最近、孤発性癌および先天性Ras/MAPK症候群の遺伝学的解析から、ERK経路のMAPKKであるMEKの遺伝子変異が多数同定された。申請者は、これらMEK遺伝子変異により異常ERK活性が生じることで、機能未知の新規蛋白質（約10 kDa）およびncRNA（lncRNA）が発現誘導されることを見出した。これらの分子は高ERK活性を示す様々な癌細胞で観察され、かつ実際の臨床検体サンプルを用いた解析においても強い発現が確認された。また、これらの遺伝子発現は細胞増殖や運動能など細胞機能制御に重要であることも示された。

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2015-04-01 - 2017-03-31

【配分額】4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)

【研究分野】病態医化学

【研究領域課題番号】15H04703 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

エピゲノム制御 / がん / ERK / MAPキナーゼ / CtBP / 転写制御 / シグナル伝達 / 遺伝子 / 癌 / 発現制御 / リン酸化 / 生体分子 / EMT

【研究成果の概要】

ERK経路は細胞増殖を司る情報伝達経路であり、その異常な活性化が発癌を導く。これまでにERKの基質として複数の分子が同定されているが、未知の基質も数多く存在すると考えられており、その解明は癌克服の観点からも重要である。本研究において我々は、ERK基質分子の網羅的な探索を行い、MCRIP1を始めとする複数の新規分子を同定することに成功した。さらに、ERKによるMCRIP1のリン酸化が、転写抑制共役因子CtBPの機能制御を介して、E-カドヘリンの発現と上皮間葉転換を調節していることを明らかにした。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31

【配分額】17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)

【研究分野】医化学一般

【研究領域課題番号】15H04696 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

シグレック / スフィンゴ糖脂質 / セラミド / 脂肪酸 / ガングリオシド / 脂質修飾 / シグナル制御 / 糖鎖 / シグナル伝達 / 癌 / 生体分子 / 糖脂質 / ノックアウト / 脂質 / シグナル

【研究成果の概要】

細胞膜に発現するスフィンゴ糖脂質によるシグナル制御機能の機構解明のため、糖脂質の糖鎖と脂質部位を含む全体の構造を検討した。糖鎖改変癌細胞とEMARS/MS法によって、糖脂質の会合膜分子を同定し、糖脂質と特異的に結合して癌細胞の悪性形質増強に働くことを示した。一方、糖脂質のシグナル制御における脂質部位の関与の解析のため、GD3発現大腸癌細胞に対し長鎖塩基C4の水酸化に働くDES2遺伝子ノックアウトを行い、シグレック７の結合回復を認めた。脂肪酸2Cの水酸化酵素FA2H遺伝子もノックアウトし、シグレック７の結合が脂質の水酸基にて阻害されることを示した。また、NK様細胞に対する感受性の増強を認めた。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31

【配分額】17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)

【研究分野】腫瘍生物学

【研究領域課題番号】26290036 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

癌 / シグナル伝達

【研究成果の概要】

乳癌細胞株で見出したNF-kB-JAG1-NOTCH経路の癌幹細胞維持における関与が手術検体でも確認することができた。これは本経路が癌治療の標的をなりうることを示している。さらに乳癌細胞株において上皮系と間葉系細胞集団が相互作用して双方向転換を制御しながら共存していることを明らかにした。手術検体の解析から同様の相互作用が実際の腫瘍においても癌転移や癌幹細胞維持に関与していると考えられた。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2014-04-01 - 2017-03-31

【配分額】16,640千円 (直接経費: 12,800千円、間接経費: 3,840千円)

【研究分野】天然資源系薬学

【研究領域課題番号】26293022 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

生理活性 / シグナル伝達 / 有機化学 / 薬学 / 生体分子 / 癌

【研究成果の概要】

本研究は，がんの進展と再発を制御する細胞内シグナルに作用する天然物のスクリーニングを行い，有用な低分子化合物を見出すことを目的としており，とくに，がん細胞の治療抵抗性の要因となる自己複製能と多分化能の獲得に必須な数種の細胞内シグナルを対象としたスクリーニングを行った．その結果，Wntシグナルやヘッジホッグシグナル阻害作用をもつ天然物や，TRAIL耐性克服作用をもつ天然物など数多くの有用な活性成分を単離した．得られた活性成分について，がんの進展に関わる各種タンパク質の発現への影響，アポトーシス誘導作用や細胞生存率への影響などを明らかとした．また顕著な活性化合物に関する標的分子の解明を行った．

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2014-04-01 - 2017-03-31

【配分額】16,900千円 (直接経費: 13,000千円、間接経費: 3,900千円)

【研究分野】人体病理学

【研究領域課題番号】26293081 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

病理学 / 肝細胞癌 / シグナル伝達 / サブクラス / ERK / 癌

【研究成果の概要】

シグナル伝達系・表現型などの特徴を免疫組織学的に解析し、悪性度も反映する肝細胞癌の新たなサブクラス分類を確立した。幹細胞・胆管上皮マーカーを発現する症例群では治療標的の候補であるMAPK経路の活性化やグリピカン3の高発現と関連することが、WNTシグナル経路が活性化した症例群はMRI画像診断により検出可能であることが示された。今後、これらの臨床応用が期待される。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2014-04-01 - 2017-03-31

【配分額】15,990千円 (直接経費: 12,300千円、間接経費: 3,690千円)

【研究分野】消化器内科学

【研究領域課題番号】26893183 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

癌ワクチン / 胆道癌 / 免疫 / 免疫療法 / 癌 / シグナル伝達 / ペプチド癌ワクチン / 免疫制御 / 免疫学 / トランスレーショナルリサーチ

【研究成果の概要】

申請者らは既治療が不応となった胆道癌患者を対象としたカクテルペプチド癌ワクチン療法第Ⅱ相治験を行った。本臨床研究に使用するカクテルペプチドの一つOCV-105 はcDNA マイクロアレイ法による包括的ゲノム情報から膵癌、胆管癌組織に高頻度に発現する遺伝子として同定され、CTLを誘導し得るHLA-A2402 拘束性エピトープペプチドである。本試験で使用する他の二つ、エルパモチド、OCV-101はVEGFR1,2由来のHLA-A 拘束性エピトープペプチドであり、VEGF-Aの受容体である。この受容体を標的にしたCTLの誘導により血管新生の阻害および癌細胞の増殖・転移を阻害することが期待できる。

【研究の社会的意義】

癌ワクチン療法における免疫学的解析をおこなう予定である。癌ワクチン療法における免疫学的解析をおこなった研究は少なく、学術的意義や社会的意義の高いものになると思われる。

【研究種目】研究活動スタート支援

【研究期間】2014-08-29 - 2016-03-31

【配分額】780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)

【研究分野】消化器内科学

【研究領域課題番号】26670390 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

内科 / 癌 / 応用微生物 / 食品 / シグナル伝達

【研究成果の概要】

蛋白質架橋酵素TG2が、Rb/E2F/Ezh2経路を介して内在性血管形成阻害因子バソヒビン１の発現を抑制して癌の栄養血管形成に働くことを明らかにし、連携研究者の梶原と、腸に常在するカンジダ菌が活性酸素種(ROS)を産生して接触する肝細胞の核TG2活性を促進し、肝障害を誘導すること、フェノサフラニンがTG2の活性には影響を与えずTG2核局在を阻害することを見出した。これらの結果から、フェノサフラニンが核TG2を介する腫瘍血管新生や肝障害を阻害し、サイトゾルTG2活性依存の組織修復を可能にする可能性を示唆した。

【研究種目】挑戦的萌芽研究

【研究期間】2014-04-01 - 2015-03-31

【配分額】3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)

【研究分野】病態医化学

【研究領域課題番号】25460385 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

膜ドメイン / 脂質代謝 / シグナル / がん / シグナル伝達 / コレステロール / スフィンゴ糖脂質 / 代謝 / mTOR / 癌

【研究成果の概要】

細胞膜ドメイン（脂質ラフト）はがん細胞の悪性形質など細胞機能の発現に極めて重要な役割を果たしている。そのため、細胞膜ドメイン機能の制御機構を解明することはがん細胞の悪性形質増強のメカニズムを理解し、悪性腫瘍に対する新しい治療戦略を開発する上で重要である。本研究課題において、我々は脂質代謝を制御する転写因子SREBPががん細胞の細胞膜ドメイン機能や悪性形質を制御する因子として極めて重要な役割を果たしていることを明らかにした。また、小胞体でのSREBP活性化を調節する制御メカニズムを明らかにした。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2013-04-01 - 2017-03-31

【配分額】5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)

【研究分野】腫瘍生物学

【研究領域課題番号】24501311 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

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

【研究成果の概要】

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。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2012-04-01 - 2015-03-31

【配分額】5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)

【研究分野】医療系薬学

【研究領域課題番号】24659069 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

薬剤反応性 / 薬理学 / シグナル伝達 / 癌 / 生体分子

【研究成果の概要】

手足症候群は、一部のチロシンキナーゼ阻害薬によって高頻度に誘発される副作用であり、時として治療の中断を余儀なくされるほどの重篤な臨床像を呈する。本研究の開始当初は、FLT3阻害が単独で手足症候群の誘発に関与する可能性を想定していたが、その後臨床開発が進んだ新規薬物の情報も併せて解析した結果、単独分子の阻害のみで説明することは困難であることが判明した。検討を進めた結果、VEGFR阻害が共通要因であり、これにCSF1R阻害を併せ持つ場合は、発症が抑制されると考えられた。一方、VEGFR阻害・CSF1R阻害に加えてFLT3阻害を有する場合には、CSF1R阻害による発症抑制は打ち消されると考えられた。

【研究種目】挑戦的萌芽研究

【研究期間】2012-04-01 - 2014-03-31

【配分額】3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)

【研究分野】病態医化学

【研究領域課題番号】24390079 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

ストレス応答 / p38 / JNK / p53 / 中心体 / MAPキナーゼ / MKK4 / がん / PLK / シグナル伝達 / SAPK

【研究成果の概要】

本研究では、DNA損傷等のストレス刺激によって活性化される2つのシグナル伝達経路、即ち、ストレス応答MAPK経路とp53経路が、協調してPLK4の活性を制御しており、ストレス環境下で中心体の複製を停止させて、染色体の安定性を保持する機能を持つことを明らかにした。さらに癌細胞で高率に観察されるMKK4（ストレス応答MAPKK）およびp53の機能欠損変異によって、中心体複製調節機構が破綻し、染色体の倍数体異常が惹起されることを見出した。本研究により、MKK4がストレス環境下でp53と協調して機能し、中心体の過剰複製と染色体不安定性を防御する新たなタイプの癌抑制遺伝子であることが明らかとなった。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2012-04-01 - 2015-03-31

【配分額】18,720千円 (直接経費: 14,400千円、間接経費: 4,320千円)

【研究分野】発がん

【研究領域課題番号】24650610 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

癌 / 細胞・組織 / シグナル伝達 / 蛋白質 / 酵素 / 細胞増殖 / 胎盤 / 乳腺 / 腫瘍 / タンパク質

【研究成果の概要】

１）PTEN阻害タンパク質CSIGがNrk結合分子として同定され、NrkがAkt経路を抑制して胎盤スポンジオトロホブラストの増殖を抑制することが示唆された。また、Nrk欠損スポンジオトロホブラストで細胞周期停止因子p27の発現低下が見出され、Nrkがp27の発現誘導あるいは分解抑制を引き起こすことが示唆された。
２）乳腺腫瘤を発症したNrk欠損♀マウスにおいて血中および卵巣のエストロゲン・レベルが上昇していることを見出した。また、授乳期および高齢の野生型マウスの卵巣でNrkの発現が検出され、Nrkが卵巣でエストロゲン産生を負に制御することにより、乳腺上皮細胞の過増殖を防いでいることが示唆された。

【研究種目】挑戦的萌芽研究

【研究期間】2012-04-01 - 2014-03-31

【配分額】3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)

【研究分野】実験病理学

【研究領域課題番号】24659181 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

老化 / トランスジェニックマウス / 機能性食品 / ガン / 臓器連関 / メタボリックシンドローム / カロリー制限 / 転写因子 / 生活習慣病 / 高脂血症 / 遺伝子組換えマウス / シグナル伝達 / 核内受容体 / 加齢 / 老化関連疾患

【研究成果の概要】

細胞およびマウスをもちいた抗老化物質探索系の構築と実験系の評価、および抗老化状態と関連する細胞内シグナル伝達系の解析を行った。細胞、およびマウスをもちいた両方の実験系において、複数の既存物質を添加、または投与することによって、抗老化と関連した代謝状態を模倣できる可能性が示唆された。これらの結果から、構築した実験系が有効に機能することが示唆され、さらに抗老化状態と関連する細胞内シグナル伝達系の一部を明らかにした。

【研究種目】挑戦的萌芽研究

【研究期間】2012-04-01 - 2014-03-31

【配分額】3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)

【研究分野】発がん

【研究領域課題番号】23240124 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

癌 / ゲノム / シグナル伝達 / 発現抑制 / 老化

【研究成果の概要】

我々は細胞老化過程についてFucciシステムを用いたタイムラプスイメージングで解析を行った。その結果、老化過程では、G2期の細胞が細胞分裂期を回避してG1期に移行することが分かった。この分裂期回避にはp53が必須の役割を果たしていること、またG2期の細胞に一過性にp53を活性化させるだけで細胞老化が誘導されることが分かった。さらに、p53は早期のAPC/CCdh1の活性化と、pRb/p107/p130による転写抑制を介して、様々な分裂期制御因子タンパク質の量を著減させることで分裂期回避を誘導していることが分かった。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2011-04-01 - 2014-03-31

【配分額】49,400千円 (直接経費: 38,000千円、間接経費: 11,400千円)

【研究分野】機能生物化学

【研究領域課題番号】22570137 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

ホルモンと生理活性物質 / 肝細胞増殖因子 / 癌 / ID1 / 不可逆的増殖停止 / Skp2 / Myc / 遺伝子発現 / エピジェネティクス / シグナル伝達 / 除放剤 / 転写制御 / プロモーターアッセイ / HepG2

【研究成果の概要】

癌遺伝子ID1は、ヒト肝癌細胞株HepG2において肝細胞増殖因子HGFにより発現量が減少する。本成果により、ユビキチン転移酵素E3の構成因子Skp2のHGFによる発現減少が、ID1量を制御することを見出した。一方、Skp2によるID1量の制御はユビキチン化とは関係がなく、Skp2による転写因子Mycの活性化により転写レベルで制御されていた。また、HGF刺激によりHepG2細胞は不可逆的増殖停止に至るが、この時に発現遺伝子群が大きく変化すること、ヒストンH3K9me3の核内局在部位が変わること、その制御にH3K9メチル化酵素G9aが係わること、HGFによりG9aが増加することを見出し、Skp2/Myc/ID1が癌細胞の不可逆的増殖停止に係わる可能性を得た。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2010 - 2012

【配分額】4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)

【研究分野】消化器内科学

【研究領域課題番号】22590679 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

癌 / シグナル伝達 / 胃癌 / マウスモデル / 細胞内シグナル

【研究成果の概要】

胃癌発生機序を生体内で明らかにするために、胃において特定の遺伝子を変異させるマウスの系統を樹立した。このマウスを用いて癌遺伝子の導入、癌抑制遺伝子を不活化することでマウス胃腫瘍の発生に成功した。発癌機序を分子生物学的に検討したところ、種々のサイトカインの発現が上昇しており、それらに関与する細胞内リン酸化酵素の活性が増加していた。これらの分子の機能を阻害することにより発癌の抑制や発生した癌の縮小がみられた。本研究によって癌の発生解明や新規治療の確立に有用な知見が得られた。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2010 - 2012

【配分額】4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)

【研究分野】医療系薬学

【研究領域課題番号】21390041 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

癌 / 薬剤反応性 / キナーゼ / 分子標的薬 / オフ・ターゲット / 薬理学 / 薬物動態 / シグナル伝達 / 発現制御 / 生体分子 / 骨粗鬆症 / 骨芽細胞 / 破骨細胞 / 双方向シグナル / RANKL / 薬物体内動態 / 毒性

【研究成果の概要】

チロシンキナーゼ阻害薬(TKI)であるerlotinibおよびsunitinib投与時に出現する種々の副作用は、off-targetキナーゼ、STK10およびPHKG1/2に対する阻害を考慮することで説明可能であることが明らかとなった。TKIによる副作用発現予測には、臨床血中濃度におけるoff-targetキナーゼの阻害率を考慮することが極めて重要であると考えられた。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2009 - 2011

【配分額】18,460千円 (直接経費: 14,200千円、間接経費: 4,260千円)

【研究分野】病態医化学

【研究領域課題番号】21390090 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

分子病態学 / 分子腫瘍学 / シグナル伝達 / MAPキナーゼ / ストレス応答 / がん / 蛋白質リン酸化

【研究成果の概要】

ストレス応答MAPK経路は、DNA損傷などの環境ストレス刺激によって活性化され、細胞のストレス応答の制御に中心的な役割を果たしている。また、この経路の制御異常が癌を始めとする難治性疾患の発症にも関与する。本研究ではストレス応答経路の主要なMAPKKKであるMTK1の生理機能の解析を行い、MTK1がサイクリンの発現を負に制御して増殖抑制に寄与することを見出した。またMTK1の新たな基質分子として特定のキナーゼ分子(Mip1と命名)を同定することに成功し、MTK1によって活性化されたMip1が、アポトーシス抑制する機能を持つことを見出した。また、癌細胞においてMip1の発現異常が起きていることを確認した。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2009 - 2011

【配分額】18,720千円 (直接経費: 14,400千円、間接経費: 4,320千円)

【研究分野】整形外科学

【研究領域課題番号】21791413 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

癌 / シグナル伝達 / 遺伝子 / 蛋白質 / 骨軟部腫瘍 / 転移 / CD4 / ADAM17 / 肉腫 / 発現解析 / CD44 / APAM17

【研究成果の概要】

上皮系悪性腫瘍は浸潤能・転移能を獲得する際、上皮性細胞としての性格を失い、間葉系細胞様に変化するEpithelial Mesenchymal Transition(EMT)という過程を経る。EMTの中でも中心的な役割を担うCD44とTNFαconverting enzyme(TACE/ADAM17)がそもそも間葉系由来の悪性腫瘍である、原発性悪性骨・軟部腫瘍の浸潤能・転移能獲得においてどのように機能しているかに関して、その臨床検体を用いて解析を行った。

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2009 - 2011

【配分額】4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)

【研究分野】実験病理学

【研究領域課題番号】20659059 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

病理学 / 発生・分化 / シグナル伝達 / 癌

【研究成果の概要】

上皮-問葉細胞分化転換(EMT, epithelial-mesenchymal transition)は発生の過程などにおいて上皮細胞が問葉系細胞に分化するプロセスである。EMTの研究が近年急速に注目を浴びているに対し、逆のプロセスである間葉-上皮細胞分化転換(MET, mesenchymal-epithelial transition)についてはほとんど明らかとなっていない。我々は転写因子TTF-1の肺癌細胞に対するMET誘導促進作用を中心に研究を行った。その結果、TTF-1はE-cadherinの発現を促進するだけでなく、細胞の遊走性、浸潤能を抑制した。EMTの誘導には転写因子SnailやSlugが重要であることが明らかとなっているがTTF-1を発現している細胞でTTF-1をノックダウンするとSnailやSlugの発現上昇は見られなくなった。これらの作用はTTF-1のTGF-β-Smadシグナルに対する抑制作用によるものであることが、いくつかの実験から明らかとなった。さらにTTF-1を発現した肺腺癌をヌードマウスに移植し検討したところ、原発腫瘍の大きさがTTF-1の発現によって小さくなることが確認された。しかし,形態学的な変化や転移能については明らかな差違は認められず,実験モデルの検討を含めて今後の研究が必要と考えられた。また本研究により、TTF-1自体に細胞増殖抑制作用があり、TGF-β-Smadシグナルを介さないシグナルの重要性も示唆されたことから,今後、METの新たな誘導因子として本プロジェクトを継続して行く予定である。

【研究種目】萌芽研究

【研究期間】2008

【配分額】3,400千円 (直接経費: 3,400千円)

【研究分野】呼吸器内科学

【研究領域課題番号】20790580 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

癌 / シグナル伝達 / 細胞・組織 / 発生・分化 / 発現制御 / 発生・文化

【研究成果の概要】

EGF刺激によりTGF-βの細胞内シグナル伝達分子Smadファミリーのリンカー領域のリン酸化が誘導される。Smad結合タンパクPin1がこのリンカーリン酸化特異的にSmadに結合することを見出し、それがSmadのSmurf2ユビキチンリガーゼによるユビキチン化と分解を誘導し、TGF-βシグナルを抑制することを明らかにした。これにより線維化における重要なサイトカインであるTGF-βシグナルが癌細胞での様々なEGFシグナル異常により制御を受ける一つのメカニズムが示唆された。

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2008 - 2009

【配分額】4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)

【研究分野】生物分子科学

【研究領域課題番号】19310136 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

天然物有機化学 / 天然物 / 低分子化合物 / 創薬 / スクリーニング / シグナル伝達 / アッセイ / 癌 / 植物 / 小分子 / 合成ライブラリー

【研究成果の概要】

本研究では,主に癌に関連するシグナル伝達経路を標的として天然物を基盤とした低分子化合物の探索研究を行った.主に癌に関連するWntシグナル,ヘッジホッグ(Hh)シグナル,およびTRAILシグナルの3種シグナル伝達経路を標的とし各々に対して当研究室内において構築した生物活性試験システム(主に細胞アッセイ系)を用いてスクリーニングを行った.その結果,主に南アジア産植物成分等から,各々のシグナル伝達経路に活性を示す天然物を数多く単離した.

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2007 - 2009

【配分額】18,850千円 (直接経費: 14,500千円、間接経費: 4,350千円)

【研究分野】病態医化学

【研究領域課題番号】19209009 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

シグナル伝達 / 病理学 / 発生・分化 / 癌 / リンパ管新生 / 転写因子 / 転移 / 免疫 / シグナル亢進

【研究成果の概要】

我々はリンパ管新生の制御機構を明らかにするためにリンパ管新生のマスター因子Prox1の作用を中心に研究を行った。我々はTGF-βシグナルによってProx1の発現が抑制され, HoxD8によって発現が誘導されることを見いだした。また、Prox1がEtsファミリーの転写因子や核内受容体COUP-TFII1と結合し,リンパ管新生に重要な働きを示すことを明らかにした。さらにProx1の標的遺伝子として新たにFoxC2、Ang-2、HoxD8を見いだした。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2007 - 2009

【配分額】49,530千円 (直接経費: 38,100千円、間接経費: 11,430千円)

【研究分野】産婦人科学

【研究領域課題番号】18591825 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

癌 / 遺伝子増幅 / ErbB2 / プロテオーム / シグナル伝達

【研究成果の概要】

近年、転写因子FoxA1が乳腺のluminal cellの分化マーカーとして同定された。FoxA1の発現の高い乳癌は予後が良いことが報告されているが、一方で、食道癌や肺癌ではFoxA1の遺伝子増幅が見つかっている。したがって、FoxA1は癌の進展を促進するのか、抑制するのかについては結論が得られていない。本研究課題で我々は、ヒト乳癌細胞株35種における遺伝子発現プロファイルを解析し(Ito et al, 2007)、10種類全てのErbB2陽性乳癌細胞株と12種類のErbB2陰性乳癌細胞株においてFoxA1が高く発現していることを見いだした。次に、RNAiを用いてFoxA1の発現を抑制して増殖を調べたところ、いずれのタイプの癌細胞株もFoxA1に依存して増殖することが示された。特に、ErbB2陽性でハーセプチンに抵抗性を示す細胞株でも、FoxA1のノックダウンにより増殖が抑制された。以上の結果から、FoxA1が乳癌の分子標的治療薬の新たなターゲットになることが示唆された(Yamaguchi et al, BBRC, 2008)。
さらに、35種類の乳癌細胞株の中で細胞増殖、血管新生、細胞運動の促進に関わる転写因子であるNF-κBの活性化をゲルシフト法で検討し、NF-κBの高活性化細胞8種類のうち、7種類は乳癌の中で最も悪性度の高いbasal typeであった(basal type全体は14例)。このNF-κBの恒常的活性化の機構を調べ、一部についてはNIKの発現昂進が関与していることを明らかにし、NIKが悪性度の高いbasal type乳癌の新たな分子標的となりうることを示した(Yamaguchi et al, Cancer Science, in press)。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2006 - 2007

【配分額】3,890千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 390千円)

【研究分野】呼吸器内科学

【研究領域課題番号】18790555 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

癌 / シグナル伝達 / 細胞・組織 / 発生・分化 / 発現制御

【研究成果の概要】

転移性肺癌モデルにおけるE3リガーゼノックダウン効果の検証:作成したmiRNA発現レンチウイルスベクターを用いて、MDA-MB231細胞株でE3リガーゼSmurf2及びSmurf1の安定的なノックダウンをウェスタンブロッティングで確認した。これらのE3リガーゼは受容体をユビキチン化・分解してTGF-βシグナルを抑制することが報告されているが、ノックダウンが同細胞で実際にシグナルに影響するか否かを標的遺伝子発現やシグナル伝達分子Smadのリン酸化レベルで確認した。その結果一方のE3リガーゼのノックダウンによって予想外に他のE3リガーゼの蛋白量が増加すること、シグナルへの影響が一方で認められないことが明らかとなった。この点について更なる解析を行い一方のE3リガーゼが別のE3リガーゼをユビキチン化・分解していることを初めて見出し発表した。
肺癌モデルにおけるE3リガーゼの効果の検証:前年度の肺腫瘍細胞での検討に加えてマウス肺組織でのArkadiaをはじめとしたE3リガーゼの発現をRT-PCRで確認した。合わせて既に同定していたArkadia結合蛋白RB1CC1が同様に肺組織で発現していたことに注目し、ArkadiaのTGF-βシグナル増強作用へのRB1CC1の役割を解析し報告した。またArkadiaの新たな基質としてがん遺伝子c-Ski/SnoNを同定し報告した。今後肺癌モデルでのこれらの知見を踏まえた上でのさらなる検討を計画している。

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2006 - 2007

【配分額】3,500千円 (直接経費: 3,500千円)

【研究分野】臨床獣医学

【研究領域課題番号】17208027 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

獣医学 / 癌 / シグナル伝達 / 遺伝子 / シグナル分子 / 細胞増殖 / 細胞周期 / 肥満細胞腫 / 転写因子 / 分子標的 / イヌ / 突然変異

【研究成果の概要】

イヌ肥満細胞腫臨床サンプルに関し、c-kit遺伝子の全領域について遺伝子変異の検索を行い、細胞膜直下領域の遺伝子変異が12%程度の症例に認められたものの、その他88%の症例におけるc-kit遺伝子は、野生型であることを示した。また、変異型c-kit遺伝子を用いて遺伝子導入実験を実施したが、腫瘍性増殖が誘導されなかった。このことから、c-kit遺伝子の変異が腫瘍性増殖の根幹ではなく、それ以外の細胞内分子にも何らかの異常が併発することで腫瘍性増殖が誘導されていることが示唆された。肥満細胞腫細胞ではD型サイクリンの過乗発現、Bcl-2ファミリー分子Mcl-1の過剰発現、Bcl-2抑制性BH3ファミリータンパクの低発現、p21・p27・p53などのガン抑制遺伝子の低発現が認められた。また、転写因子NF-κBやAP-1が活性化しており、これらの分子標的阻害剤によって細胞周期の進行が阻止され、細胞の増殖が抑制されることが明らかとなった。その活性化を誘導する上流の細胞内シグナル分子として、PI3キナーゼ系の下流でS6キナーゼが強く活性化しており、転写を制御するS6リボソーマルプロテインの発現が亢進していることが明らかとなった。さらに、c-kit遺伝子に変異を有さず、高親和性IgEレセプターを発現する新しいイヌ肥満細胞腫株を樹立し、その成果を論文発表した。c-kit遺伝子変異以外の腫瘍化あるいは腫瘍性増殖促進メカニズムを検索する目的で、症例サンプルや数種のイヌ肥満細胞株を用いて、各種サイトカインおよびそのレセプターの発現とグレード(悪性度)との関連を検討した。肥満細胞種の多くが、IL-3や-6、GM-CSF、SCFなどの増殖因子を自ら産生し、それらのレセプターも発現していること、それらを中和することで細胞増殖が抑制されることを明らかにした。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2005 - 2007

【配分額】49,140千円 (直接経費: 37,800千円、間接経費: 11,340千円)

【研究分野】実験病理学

【研究領域課題番号】17689017 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

COX-2 / 癌 / シグナル伝達 / NSAIDs

【研究成果の概要】

<本研究の目的>COX-2阻害剤の抗腫瘍機序及びCOX-2による癌化メカニズム、並びに腫瘍悪性化におけるCOX-2の誘導機序を解明する。さらに、NSAIDsによる効率的ながん治療方法の確立を目的とする。
<本年度の研究実施計画と実績報告>
1.cAMPを介するCOX-2の発現誘導と癌化のメカニズムの解明
前年度までの研究でcAMP刺激によるCOX-2発現誘導にPKA,ERK,p38 MAPKが重要な役割を果たしていることが判明し、さらにCOX-2の有無により細胞の増殖能に顕著な差異が認められることが判明した。さらにCOX-2をsiRNAを用いて発現を低下させると、細胞増殖能が抑制されることを見出し、これらの作用が全てcAMPに依存するものであることも併せて証明した。この結果は日本癌学会にて発表し、さらに現在、英文論文にまとめて投稿準備中である。
2.COX-2の下流因子の解明
COX-2は癌遺伝子に位置付けられているものの、これまでの実験の結果、単独では細胞の癌化を誘導できないことが判明した。そこでCOX-2の下流に位置するPGES及びPGFSの二つの酵素との関連を調べるために、それぞれの発現ベクターを大腸癌細胞株から抽出したcDNAを用いて作成し、癌細胞に導入することに成功した。現在さらにレンチウイルスを用いて大量発現させる系の樹立を行っており、今後、COX-2とこれら下流の酵素と癌化機序との相関について研究を展開する予定。

【研究種目】若手研究(A)

【研究期間】2005 - 2007

【配分額】24,960千円 (直接経費: 19,200千円、間接経費: 5,760千円)

【研究分野】応用生物化学

【研究領域課題番号】16780069 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

SWAP-70 / 癌 / シグナル伝達

【研究成果の概要】

前年度は、癌遺伝子v-srcによる形質転換細胞のヌードマウスにおける腫瘍形成能がSWAP-70を欠失させることによって損なわれることを示し、v-srcにより誘導される癌化シグナルへのSWAP-70の関与を示唆した。v-srcによる形質転換はダイナミックなアクチン再編成を伴うことから、今年度は特に、SWAP-70のアクチンに対する作用について、解析を行った。
SWAP-70のアクチン結合活性について検討した結果、C末端および、PHドメインに活性が検出された。さらにC末端の結合ドメインについては非筋肉型アクチンに対してのみの特異的な活性を示し、SWAP-70がユニークなアクチン結合タンパクであることが示された。また、in vitroにおけるC末端の結合活性は全長のタンパクを用いた際にはみられないこと、in vivoにおけるアクチンとの共局在は刺激時においてのみ観察される事などから、C末端結合ドメインは非刺激時には構造的にマスクされており、刺激時にのみ活性を示すというモデルが予想された。さらに、C末端アクチン結合ドメインを欠いた変異体は刺激依存的に観察される細胞のラッフリング膜形成に対して抑制的にはたらく事が明らかとなった。以上の結果はSWAP-70の非筋肉型特異的なアクチン結合活性が細胞のアクチン再編成に重要な役割を担っている事を示唆しており、癌化シグナルへの関与の要因となり得るものと考えられる。今後は、この可能性についてさらに検討をすすめる予定である。

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2004 - 2005

【配分額】3,400千円 (直接経費: 3,400千円)

【研究分野】細胞生物学

【研究領域課題番号】15570154 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

細胞周期制御 / 細胞増殖 / がん / アポトーシス / シグナル伝達 / 細胞周期 / ゲノム複製 / EBウイルス / MAPK

【研究成果の概要】

真核細胞の細胞分裂は染色体複製の完了に始まり、染色体の凝縮、核膜の崩壊から、染色体の分離、細胞質の分裂、娘細胞での核形成へと続く一連の動的な過程であり、その制御機構の解明は生命現象を理解する上で最も重要な課題の一つである。これまでに細胞分裂を制御するリン酸化酵素の存在が知られているが、最近の研究から、細胞膜近傍を起点とするシグナル伝達経路において極めて重要な機能を持つリン酸化酵素が分裂期に強く活性化されることが明らかになり、細胞外刺激に応答するシグナル伝達機構と細胞分裂の制御機構が密接に関連していることを示唆しており、細胞分裂機構の解明には両機構を統合的に理解することが必要と思われる。そこで、細胞周期分裂期に於いて細胞周期に依存してチロシンリン酸化されるシグナル伝達分子の検索を行い、チロシンキナーゼの下流で機能するシグナル分子として同定したDokが細胞分裂期に極めて強くチロシンリン酸化されることを発見した。また、その優性阻害性(dominant negative)変異体の過剰発現が細胞分裂の中期以降においてアポトーシスあるいは細胞分裂の破綻(catastrophe)を招くという予想外の知見を得た。さらに、Dokの優性阻害性変異体が、G1期あるいはS期においては核内に局在することも判明した。以上の結果は、Dokが細胞周期の進行に深く関与していることを示唆しており、Dokは重要な生理機能を担っていると推測された。そこで、Dok遺伝子欠損マウスの詳細な解析を行った。その結果、Dok欠損マウスはヒトの慢性骨髄性白血病に類似した病状を呈し、骨髄球はアポトーシス感受性が亢進していることが判明した。したがって、生体においてDokは細胞増殖つまり細胞周期の制御に重要であることが明らかになった。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2003 - 2004

【配分額】3,200千円 (直接経費: 3,200千円)