正常上皮細胞と変異細胞間の相互作用における細胞膜ドメインの関与

• Project/Area Number: 14J02338
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Tumor biology
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 大岡 敦子 北海道大学, 総合化学院, 特別研究員(DC2)
• Project Period (FY): 2014-04-25 – 2015-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2014)
• Budget Amount: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000); Fiscal Year 2014: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
• Keywords: EPLIN / Cav-1 / Caveolae / Ras変異細胞 / apical extrusion

Outline of Annual Research Achievements

がん発生の初期において体内の正常上皮組織に最初の変異が生じたとき、新たに生じた変異細胞は周りの正常細胞との相互作用によって上皮細胞層から管腔側へ逸脱すること（apical extrusion）が明らかになった。しかし、お互いがどのような分子機構によって認識し合い、この現象が起こるのかはほとんど明らかになっていない。
本研究では、変異細胞と正常上皮細胞間の相互作用にCav-1およびCaveolaeがどのように関与するのかについて研究を実施した。
興味深いことに、正常細胞に囲まれた変異細胞内のCav-1 はapical およびlateral membrane domainに濃縮して局在することが観察された。また、Caveolaeを破壊する試薬を用いたところ、変異細胞の管腔側への逸脱は抑えられる一方、基底膜側への突起形成が増加することが明らかになった。この結果はCaveolaeが変異細胞の運命を制御することを示唆している。
さらに、正常細胞に囲まれた変異細胞内で特異的にCav-1と結合する分子としてアクチン結合タンパク質EPLINを同定することに成功した。本研究では、(i) 正常細胞に囲まれた変異細胞内のEPLINが細胞間接着部位だけでなく細胞質にも局在および濃縮すること、(ii) EPLINがCav-1の局在を制御していること、(ii) EPLINがmyosin-IIおよびPKAの活性をpositiveに制御していること、(iV) EPLIN濃縮が正常細胞内のfilaminの変異細胞側への集積と互いに制御しあうこと、を世界で初めて明らかにした (Ohoka et al., 2015, Journal of Cell Science)。
これらの研究をさらに発展させ、EPLINを介するシグナル伝達経路および隣接する正常細胞との相互作用をより詳細に解明することによって、正常細胞に囲まれた変異細胞を特異的にターゲットとする副作用のない新しいがん治療薬の開発に繋がるものと期待される。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] EPLIN is a crucial regulator for extrusion of RasV12-transformed cells. (2015)
  • Author(s): Ohoka, A., Kajita, M., Ikenouchi, J., Yako, Y., Kitamoto, S., Kon, S., Ikegawa, M., Shimada, T., Ishikawa, S., and Fujita, Y.
  • Journal Title: Journal of Cell Science Volume: 128 Pages: 781-789
  • DOI: 10.1242/jcs.163113
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] EPLIN is a crucial regulator for extrusion of RasV12-transformed cells (2015)
  • Author(s): Atsuko Ohoka
  • Organizer: 第4回細胞競合コロキウム
  • Place of Presentation: 北海道大学（北海道札幌市）
  • Year and Date: 2015-03-12 – 2015-03-14
• [Presentation] 細胞競合におけるEPLINの制御分子機構の解明 (2014)
  • Author(s): Atsuko Ohoka, Yasuyuki Fujita
  • Organizer: 第37回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市）
  • Year and Date: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [Presentation] 細胞競合におけるEPLINの制御分子機構の解明 (2014)
  • Author(s): 大岡敦子、藤田恭之
  • Organizer: 第1回六甲医学研究会
  • Place of Presentation: 六甲山ホテル（兵庫県神戸市）
  • Year and Date: 2014-11-07 – 2014-11-08
• [Presentation] 細胞競合におけるEPLINの制御分子機構の解明 (2014)
  • Author(s): 大岡敦子
  • Organizer: 第2回がん細胞競合イメージング研究会
  • Place of Presentation: 北海道大学（北海道札幌市）
  • Year and Date: 2014-07-28
• [Presentation] Interaction between normal and transformed epithelial cells -Roles for caveolae microdomains and Caveolin-1- (2014)
  • Author(s): Atsuko Ohoka, Yasuyuki Fujita
  • Organizer: 第9回研究所ネットワーク国際シンポジウム
  • Place of Presentation: 大阪大学（大阪府吹田市）
  • Year and Date: 2014-06-19 – 2014-06-20
• [Presentation] EPLIN is a Crucial Regulator for Extrusion of RasV12-transformed Cells (2014)
  • Author(s): Atsuko Ohoka, Yasuyuki Fujita
  • Organizer: The 3rd Frontier Chemistry Center International Symposium
  • Place of Presentation: 北海道大学（北海道札幌市）
  • Year and Date: 2014-06-13
• [Remarks] 研究成果
  • URL: http://www.igm.hokudai.ac.jp/public/20141210.html