アミノ酸トランスポーターSLC15A3による新規がん進展機構の解明

• Project/Area Number: 19K19254
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 57060:Surgical dentistry-related
• Research Institution: National Center for Global Health and Medicine
• Principal Investigator: 矢原 寛子 国立研究開発法人国立国際医療研究センター, その他部局等, 日本学術振興会 特別研究員(SPD) (10757488)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2020-03-31
• Project Status: Discontinued (Fiscal Year 2019)
• Budget Amount: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
• Keywords: 腫瘍 / 血管新生 / アミノ酸トランスポーター / SLC15A3 / 線維芽細胞 / 転移

Outline of Research at the Start

エンドリソソームが物質分解だけでなくシグナル伝達のハブとして炎症応答に重要な役割を果たすという観点から、申請者の所属先研究室ではエンドリソソーム局在型アミノ酸トランスポーターに着目してきた。申請者は、特に炎症刺激で発現誘導されるSLC15A3について、どのように腫瘍内血管新生と転移の促進に関与するかを明らかにする。その解明を通じ、アミノ酸トランスポーターを基軸とする新しい視点から、現行の分子標的薬とはメカニズムを異にする、新たながん治療薬の標的の同定に繋がると期待される。

Outline of Annual Research Achievements

腫瘍内血管新生の新たな制御機構の解明は、新規治療標的分子の同定に繋がり得る重要な課題である。本研究では、SLC15A3欠損マウスでルイス肺がん由来細胞（3LL）による腫瘍形成が亢進し、腫瘍塊では血管新生が亢進したことから、アミノ酸トランスポーターという、従来の着眼点とは異なる新規性の高い分子を手がかりとした新たな血管新生制御機構の解明を目指した。初めに、血管新生の可視化法および定量系の確立を試みた。Luciferase発現3LLを用いて、発光イメージングが可能なIVIS　Lumina IIにより、移植した3LLの増殖と転移を経時的に観察する系の構築を行った。しかしながら、細胞の安定性が不十分で、感度は予想より低いものであった。また、マウスの腫瘍塊中の血管走行を比較定量するため、組織透明化三次元イメージング技術CUBICによる透明化とLightsheet Z.1顕微鏡による可視化を試みたが、蛍光標識抗体の静脈投与では可視化が困難であることが明らかとなった。これについて、VE-cadherin-GFPマウスを用いることとした。一方、がんの増殖・転移の亢進に中心的な役割を果たす「責任細胞」の探索では、当初、骨髄（造血系）細胞の一種であるという仮説を有していたが、キメラマウスの実験から、腫瘍内線維芽細胞である可能性が示唆され、ターゲットを変更し研究を進めた。3LLを野生型とSLC15A3欠損マウスに移植し、形成される腫瘍から目的とする線維芽細胞を分離する方法と、単離した線維芽細胞における遺伝子発現の検討を行った。研究室異動により本研究の継続が困難となったため、本年度で廃止となった。