癌抑制因子ATBF1の細胞内局在をバイオマーカーとする前立腺癌悪性度診断法の開発

• Project/Area Number: 16K11024
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Urology
• Research Institution: Nagoya City University
• Principal Investigator: 川口 誠 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 研究員 (50204699)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 三浦 裕 至学館大学, 健康科学部, 教授 (90285198)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2021-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2019)
• Budget Amount: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2020: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2019: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2018: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2017: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2016: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
• Keywords: ATBF1 / SNP / AF / 脳梗塞 / 肺血栓塞栓症 / 心不全 / 全身うっ血 / Collagen Type I / Collagen Type III / オスマウス / うっ血 / 肺胞 / 前立腺癌 / 悪性度

Outline of Annual Research Achievements

DNA/RNA dependent ATPaseであるATBF１は核酸結合部位として、4個のHomeotic domainと23個のZinc finger を有する巨大転写因子で、当初より、複数の(重要)機能を併せ持つことを想起させる構造を有した。
我々は、ATBF1 は ATM の下流に位置し、その下流にはPDGFRBがある事を報告した。PDGFRBは血管新生の際、血管壁細胞（血管外皮・血管平滑筋細胞）に高発現し、血管内皮からのPDGF-B に呼応し、新生血管内皮へのリクルートに重要な役割を果たす事が知られ、ATBF1のSNPの中で報告される川崎病 (冠動脈の microaneurysm)、AF、脳卒中、冠動脈疾患、動脈硬化などは、いずれも心臓・血管イベントであり、血管外皮リクルートに問題がある可能性は想定出来ていた。さらに、ATBF1 mRNA の胎児肺での存在、胎生期肺血管壁細胞の核にATBF1の免疫染色性がある事、また全身小血管の血管壁細胞核でのATBF1 の存在に気がついていた。
最近、剖検例検討で、ATBF1 SNP とAF, 脳梗塞、肺血栓塞栓症の頻度が関連すると報告されたが、なぜこの3疾患か？　その具体的な機序は明らかにされてない。今回我々は、ATBF1 ノックアウトマウスでの、心臓・肺の小血管異常を見出す事で、ATBF1 SNPとAF, 脳梗塞、肺血栓塞栓症の病因との関連を明らかにする目的で研究を継続している。
現在までの研究実績として、肺の血管、心臓の冠動脈の外皮細胞核に発現する ATBF1 は KO マウスの小血管外皮の核で消失しており、最近行った肺脈管計測で、肺血管では、壁細胞数・内皮細胞数減少による血管狭小化と赤血球うっ滞を認めることを確認している。この肺での小血管構築異常は、肺血栓塞栓症の頻度増加の病因とつながる。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

今回我々は、ATBF1 ノックアウトマウスを作製し、心臓・肺の小血管構造を観察し、その異常を見出す事により、ATBF1 SNPとAF, 脳梗塞、肺血栓塞栓症の病因との関連を明らかにする目的で現在研究を継続している。
現在までの研究実績として、2つの大きな観察目標である、(1) 肺の小血管は観察終了。後は、(2) 心臓の血管の観察と、と最終的には、観察結果を文章化して残すまとめの論文作製が残っている。

Strategy for Future Research Activity

最近、剖検例検討で、ATBF1 SNP とAF, 脳梗塞、肺血栓塞栓症の頻度が関連すると報告されたが、なぜこの3疾患が起こるのか、その具体的な機序は明らかにされてない。今回我々は、ATBF1 ノックアウトマウスを作製し、心臓・肺の小血管構造を観察し、その異常を見出す事により、ATBF1 SNPとAF, 脳梗塞、肺血栓塞栓症の病因との関連を明らかにする目的で現在研究を継続している。
現在までの研究実績として、肺の血管、心臓の冠動脈の外皮細胞核に発現する ATBF1 は KO マウスの小血管外皮の核で消失しており、最近行った肺脈管計測で、肺血管では、壁細胞数・内皮細胞数減少による血管狭小化と赤血球うっ滞を認めることを確認している。まだ、観察途中であるが、心臓の冠動脈でももし同じような変化が認められるとすれば、この冠動脈構築異常のため、心筋栄養不全が起き、心ポンプ機能低下による全身血液循環不全に繋がり、生直後のKOマウスの死亡原因となったと想定できるはずである。つまりATBF1 KOによる血管狭小化は致死性の血管構築異常である。言い換えると、「ATBF1ノックアウトマウスは、全身の小血管 (small vessels) 狭小化という形質を示し、心筋栄養不全によるポンプ機能不全で、生直後に死亡する」という結論が導かれる訳であり、実際の剖検症例におけるATBF1 SNP が引き起こす可能性のある小血管構築異常は、AF, 脳梗塞、肺血栓塞栓症の頻度増加の病因とつながるわけである。
したがって、その観察を完了する事、論文化を推進する予定である。

Research Products

• [Journal Article] Expression and subcellular localization of AT motif binding factor 1 in colon tumours. (2017)
  • Author(s): Kataoka H, Miura Y, Kawaguchi M, Suzuki S, Okamoto Y, Ozeki K, Shimura T, Mizoshita T, Kubota E, Tanida S, Takahashi S, Asai K, Joh T.
  • Journal Title: Mol Med Rep. Volume: 16 Pages: 3095-3102
  • DOI: 10.3892/mmr.2017.7016
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A diagnostic marker for superficial urothelial bladder carcinoma: lack of nuclear ATBF1 (ZFHX3) by immunohistochemistry suggests malignant progression (2016)
  • Author(s): Kawaguchi M, Hara N, Bilim V, Koike H, Suzuki M, Kim TS, Gao N, Dong Y, Zhang S, Fujinawa Y, Yamamoto O, Ito H, Tomita Y, Naruse Y, Sakamaki A, Ishii Y, Tsuneyama K, Inoue M, Itoh J, Yasuda M, Sakata N, Jung CG, Kanazawa S, Akatsu H, Minato H, Nojima T, Asai K, Miura Y.
  • Journal Title: BMC Cancer Volume: 16 Pages: 805-805
  • DOI: 10.1186/s12885-016-2845-5
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant