癌細胞の微小環境適応因子の探索

• Project/Area Number: 21659093
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Experimental pathology
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 大場 雄介 北海道大学, 大学院・医学研究科, 准教授 (30333503)
• Project Period (FY): 2009 – 2010
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2010)
• Budget Amount: ¥3,100,000 (Direct Cost: ¥3,100,000); Fiscal Year 2010: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000); Fiscal Year 2009: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
• Keywords: 腫瘍微小環境 / 環境適応 / 悪性腫瘍

Research Abstract

前年度に引き続き口腔癌をモデルに癌細胞微小環境適応因子として同定したRANKLの機能解析を行りた。RANKLのmRNAレベルおよびタンパクレベルでの発現をRT-PCRと免疫染色で行ったところ、いずれのヒト口腔癌組織における発現が培養細胞に比べて高く、なかでも低分化型の組織での発現が高かった。各種口腔癌細胞株における低いRANKLの発現量は、樹立した元の腫瘍の組織型が低分化型であっても同様であったが、培養癌細胞をヌードマウスの口腔に移植したところ、RANKLの発現が亢進した。一方で同じ細胞株をマウスの下肢に移植したところ、口腔に移植して形成された腫瘍と比較して有意に小さく、RANKLの発現も低かった。すなわち生体内の周囲組織依存的に発現したRANKLが、腫瘍形成を制御することが明らかになった。さらにRANKLの腫瘍形成における役割を明らかにするために、RANKL過剰発現細胞を樹立しマウスの下肢に接種したところ、口腔環境同様に腫瘍の形成が認められた。また組織学的に、コントロール細胞で形成された腫瘍が高分化型扁平上皮癌の組織型を示したのに対し、RANKL発現細胞によって形成された腫瘍は低分化性であった。以上の結果から、RANKLは生体内特異的に発現し腫瘍形成を制御する環境適応因子であり、低分化型の癌すなわち悪性度の高い癌の形成に関与する因子であることが明らかとなった。またこの組織型の変化は上皮間葉転換EMTによることも解明した。
また、RANKLの下流で誘導される因子としてインテグリンα2を同定し、現在悪性度との関与を解析中である。興味深いことにインテグリンα2の発現上昇は活性化型インテグリンの細胞内輸送を亢進するというデータが得られている。近年、EMT等の癌細胞の形態変化と細胞内膜輸送の関連性が報告されつつあり、我々のデータは新たな分子メカニズムを提供する可能性が示唆される。

Research Products

• [Journal Article] RANKL expression specifically observed in vivo promotes epithelial mesenchymal transition and tumor progression (2011)
  • Author(s): T.Yamada, et al.
  • Journal Title: Am.J.Pathol Volume: (In press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] IRF3 regulates cardiac fibrosis but not hypertrophy in mice during angiotensin II-induced hypertension (2011)
  • Author(s): K.Tsushima, et al.
  • Journal Title: FASEB J. Volume: (In press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The Ras-PI3K signaling pathway is involved in clathrin-independent endocytosis and the internalization of influenza viruses (2011)
  • Author(s): Y.Fujioka, et al.
  • Journal Title: PLoS One Volume: 6
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Induction of Colonic Regulatory T Cells by Indigenous Clostridium Species (2011)
  • Author(s): K.Atarashi, et al.
  • Journal Title: Science Volume: 6331 Pages: 337-341
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] ZAPS is a potent stimulator of RIG-I-mediated signaling for antiviral response (2011)
  • Author(s): S.Hayakawa, et al.
  • Journal Title: Nat.Immunol. Volume: 12 Pages: 37-44
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Conversion of Helicobacter pylori CagA from senescence inducer to oncogenic driver through polarity-dependent regulation of p21 (2011)
  • Author(s): Y.Saito, et al.
  • Journal Title: J.Exp.Med. Volume: 6
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A novel FRET-based biosensor for the measurement of BCR-ABL activity and its response to drugs in living cells (2010)
  • Author(s): T.Mizutani, et al.
  • Journal Title: Clin.Cancer Res. Volume: 16 Pages: 3964-3975
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Parkin stabilizes PINK1 through direct interaction (2009)
  • Author(s): K.Shiba, T.Arai, S.Sato, SI, Kubo, Y.Ohba, Y.Mizuno, N.Hattori.
  • Journal Title: Biochem.Biophys.Res.Commun. 383 Pages: 331-5
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Helicobacter pylori CagA causes mitotic impairment and induces chromosomal instability (2009)
  • Author(s): M.Umeda, N.Murata-Kamiya, Y.Saito, Y.Ohba, M.Takahashi, M.Hatakeyama
  • Journal Title: J.Biol.Chem 284 Pages: 22166-72
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Visualization of Ras-PI3K interaction in the endosome using BiFC (2009)
  • Author(s): K.Tsusumi, Y.Fujioka, M.Tsuda, H.Kawaguchi, Y.Ohba
  • Journal Title: Cell.Signal. 21 Pages: 1672-9
  • NAID: 120005367445
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The adaptor protein Crk induces Src-dependent activation of p38 MARK in regulation of synovial sarcoma cell proliferation (2009)
  • Author(s): T.Watanabe, M.Tsuda, S.Tanaka, Y.Ohba, H.Kawagushi, T.Majima, H.Sawa, A.Minami
  • Journal Title: Mol.Cancer Res. 7 Pages: 1582-92
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Increased motility and invasiveness of tumor cells that survived 10Gy irradiation (2009)
  • Author(s): K.Tsusumi, M.Tsuda, N.Yazawa, H.Nakamura, S.Ishihara, H.Haga, M.Yasuda, R.Yamazaki, H.Shirato, H.Kawaguchi, T.Nishioka, Y.Ohba.
  • Journal Title: Cell Struct.Funct 34 Pages: 89-96
  • NAID: 130004137547
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 細胞機能に光をあてる-蛍光バイオイメージング技術とその応用- (2011)
  • Author(s): 大場雄介
  • Organizer: 第8回がんとハイボキシア研究会
  • Place of Presentation: 北海道大学学術交流会館 招待講演
  • Year and Date: 2011-01-29
• [Presentation] RANKL発現は腫瘍形成とEMTを元進する (2010)
  • Author(s): 山田珠希, 他
  • Organizer: 第69回日本癌学会学術総会
  • Place of Presentation: 大阪国際会議場
  • Year and Date: 2010-09-24
• [Presentation] Ras-PI3Kシグナル経路がエンドサイトーシスとインフルエンザ感染を調節する (2010)
  • Author(s): 藤岡容一朗, 他
  • Organizer: 第62回日本細胞生物学会大会
  • Place of Presentation: 大阪国際会議場
  • Year and Date: 2010-05-21
• [Presentation] RANKLは微小環境特異的に発現し細胞接着・EMT・腫瘍形成を促進する生体内特異的機能マーカーである (2010)
  • Author(s): 大場雄介, 他
  • Organizer: 第62回日本細胞生物学会大会
  • Place of Presentation: 大阪国際会議場
  • Year and Date: 2010-05-21
• [Presentation] エンドソームにおけるアンジオテンシン2型受容体による1型受容体シグナリングの抑制機構 (2010)
  • Author(s): 津田真寿美, 他
  • Organizer: 第62回日本細胞生物学会大会
  • Place of Presentation: 大阪国際会議場
  • Year and Date: 2010-05-19
• [Presentation] RANKL expression induced by the tumor microenvironment promotes epithelial mesenchymal transition and tumor progression in vivo (2010)
  • Author(s): Y.T, M.Tsuda, H.Kawaguchi, Y.Totsuka, M.Shindoh, Y.Ohba
  • Organizer: The 8^<th> AACR-JCA Joint Conference
  • Place of Presentation: Hilton Waikoloa Village (USA)
  • Year and Date: 2010-02-08
• [Presentation] A novel FRET-based biosensor for the measurement of BCR-ABL activity and its response to molecular target drugs in living chronic myeloid leukemia cells (2010)
  • Author(s): T.Mizutani, T.Kondo, S.Darmanine, M.Tsuda, S.Tanaka, M.Asaka, Y.Ohba
  • Organizer: The 8^<th> AACR-JCA Joint Conference
  • Place of Presentation: Hilton Waikoloa Village (USA)
  • Year and Date: 2010-02-06
• [Presentation] Ras-PI3K signaling regulates influenza virus infection. (2009)
  • Author(s): Y.Fujioka, M.Tsuda, T.Hattori, J.Sasaki, H.Kawaguchi, T.Sasaki, T.Miyazaki, Y.Ohba
  • Organizer: 第32回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜(横浜市)
  • Year and Date: 2009-12-11
• [Presentation] Effect of Src family kinase inhibitor on proliferation and invasion in human synovial sarcoma in vivo. (2009)
  • Author(s): R.Arai, M.Tsuda, T.Watanabe, H.Kawaguchi, A.Minami, Y.Ohba
  • Organizer: 第32回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜(横浜市)
  • Year and Date: 2009-12-09
• [Presentation] A FRET-based biosensor for the evaluation of the efficacy of molecular targeted drugs for chronic myeloid leukemia. (2009)
  • Author(s): T.Mizutani, T.Kondo, S.Darmanin, M.Tsuda, S.Tanaka, M.Asaka, Y.Ohba
  • Organizer: 第68回日本癌学会総会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜(横浜市)
  • Year and Date: 2009-10-03
• [Presentation] Requirement for tumor microenvironment-induced RANKL expression in the tumorigensis in vivo. (2009)
  • Author(s): T.Yamada, M.Tsuda, Y.Totsuka, M.Shindoh, Y.Ohba
  • Organizer: 第68回日本癌学会総会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜(横浜市)
  • Year and Date: 2009-10-01
• [Presentation] エンドゾームにおけるRas依存性PI3K活性化機構の時空的解析 (2009)
  • Author(s): 藤岡容一朗, 堤香織, 津田真寿美, 川口秀明, 大場雄介
  • Organizer: 第61回日本細胞生物学会
  • Place of Presentation: 名古屋国際会議場(名古屋市)
  • Year and Date: 2009-06-04
• [Presentation] Crkが制御するSrcを介したGab1 Y307のリン酸化は、細胞接着斑の形成と運動能の亢進に重要である (2009)
  • Author(s): 津田真寿美, 渡部琢哉, 牧野吉倫, 川口秀明, 田中伸哉, 大場雄介
  • Organizer: 第61回日本細胞生物学会
  • Place of Presentation: 名古屋国際会議場(名古屋市)
  • Year and Date: 2009-06-02
• [Presentation] Receptor activator of NF-KB ligand (RANKL)発現口腔癌細胞株の悪性形質に関する機能解析 (2009)
  • Author(s): 山田珠希, 津田真寿美, 川口秀明, 戸塚靖則, 進藤正信, 大場雄介
  • Organizer: 第98回日本病理学会総会
  • Place of Presentation: 国立京都国際会館(京都市)
  • Year and Date: 2009-05-03
• [Presentation] TCF8は血管新生の負の制御因子である (2009)
  • Author(s): 犬塚貴之, 津田真寿美, 田中伸哉, 川口秀明, 東雄二郎, 大場雄介
  • Organizer: 第98回日本病理学会総会
  • Place of Presentation: 国立京都国際会館(京都市)
  • Year and Date: 2009-05-03
• [Presentation] 慢性骨髄性白血病に対する分子標的治療薬の新たな薬効評価系の構築 (2009)
  • Author(s): 水谷龍明, 近藤健, S.Darmanin, 津田真寿美, 甲斐原拓真, 川口秀明, 浅香正博, 大場雄介
  • Organizer: 第98回日本病理学会総会
  • Place of Presentation: 国立京都国際会館(京都市)
  • Year and Date: 2009-05-01
• [Remarks]
  • URL: http://www.cellsignal-imaging.com/
• [Remarks]
  • URL: http://www.med.hokudai.ac.jp/~clilab-w/
• [Patent(Industrial Property Rights)] ウイルス感染抑制および/または感染症治療剤 (2010)
  • Inventor(s): 大場雄介, 他
  • Industrial Property Rights Holder: 北海道大学
  • Filing Date: 2010-04-09
• [Patent(Industrial Property Rights)] ウイルスの感染を抑制する物質のスクリーニング方法およびウイルス感染抑制剤 (2010)
  • Inventor(s): 大場雄介, 他
  • Industrial Property Rights Holder: 北海道大学
  • Filing Date: 2010-10-14
  • Overseas
• [Patent(Industrial Property Rights)] 血管新生抑制剤 (2009)
  • Inventor(s): 大場雄介
  • Industrial Property Rights Holder: 北海道大学
  • Filing Date: 2009-07-09
  • Overseas
• [Patent(Industrial Property Rights)] ウイルスの感染を抑制する物質のスクリーニング方法およびウイルス感染抑制剤 (2009)
  • Inventor(s): 大場雄介, 宮崎忠昭
  • Industrial Property Rights Holder: 北海道大学
  • Filing Date: 2009-10-14