E-カドヘリンプロセシングを介した口腔癌細胞増殖機構の解明と治療応用への基盤研究
| Project/Area Number |
21K10114
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 57060:Surgical dentistry-related
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
浜名 智昭 広島大学, 医系科学研究科(歯), 専門研究員 (40397922)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
林堂 安貴 広島大学, 病院(歯), 講師 (70243251)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
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| Keywords | プラスミン / E-カドヘリン / α2-アンチプラスミン / 口腔癌 / 細胞増殖 / α２ーアンチプラスミン |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では，プラスミンによるE-カドヘリンのプロセシングが口腔扁平上皮癌の細胞増殖に影響を与えるか検討し，そのメカニズムを明らかにする．また，プラスミン阻害による癌細胞の増殖抑制効果を検索するために，α2-アンチプラスミンの遺伝子導入が扁平上皮癌の細胞増殖に与える影響について，さらに，in vivoでのα2-アンチプラスミン遺伝子導入細胞の増殖抑制効果を検討する．
本研究はプラスミノ－ゲン/プラスミン系を標的とした口腔癌の増殖と浸潤・転移を阻止する新規治療法の開発に応用されると考える．
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| Outline of Annual Research Achievements |
プラスミンは蛋白分解カスケードの中心的な酵素として，がんの浸潤・転移を制御している．我々は，プラスミンが，E-カドヘリンを細胞間接着活性部位で切断することで，口腔癌の細胞間接着を抑制し，細胞分散を亢進することを示してきた．さらに，プラスミン阻害物質であるα2-アンチプラスミンが口腔癌細胞の分散能を抑制することをすでに報告している．一方，これまでの研究で，扁平上皮癌細胞をプラスミンで処理することで増殖能の亢進が示唆されたが，プラスミンの癌細胞の増殖機構への関与については明らかにされていない. 本研究者は，プラスミンによるE-カドヘリンの切断により，β-カテニンが細胞膜から細胞質内に遊離・蓄積し，さらに核内移行することで，β-カテニン/TCFを介したサイクリンD1などの標的遺伝子の発現が促進され，細胞増殖を亢進していると考えている．
各濃度のプラスミノーゲンを加えた培地で舌扁平上皮癌細胞株SCCKN細胞を培養し，細胞周期調節因子のサイクリンD1やc-Mycの発現をRT-PCR法で解析したところ，いずれもmRNAの亢進を認めた．SCCKN細胞を各濃度のプラスミノーゲンを含んだ培地で培養後，SCCKNの膜画分，細胞質画分および核画分におけるβ-カテニン発現をウエスタンブロット法にて解析したところ，プラスミノーゲン処理により，SCCKNのβ-カテニンは細胞質と核画分中での発現が亢進した．さらに，α2-アンチプラスミンの遺伝子導入細胞の細胞増殖能は，SCCKNと比較し低下していた．
本研究はプラスミノ－ゲン/プラスミン系を標的とした口腔癌の増殖と浸潤・転移を阻止する新規治療法の開発に応用されると考える．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
プラスミノーゲン/プラスミン系が細胞増殖に与える影響を検討し，プラスミノーゲン処理によるSCCKNの，細胞周期調節因子のサイクリンD1やc-Mycの発現亢進を確認した．また，プラスミノーゲン/プラスミン系が各画分中のβ-カテニン蛋白発現に与える影響を解析し，プラスミノーゲン処理により，SCCKNのβ-カテニンは細胞膜での発現が低下し，細胞質と核画分中での発現が亢進している所見を得た．α2-アンチプラスミン遺伝子導入細胞の細胞増殖能を検討したところ，プラスミノーゲン含有の培地で培養した遺伝子導入細胞はSCCKNと比較し約1/2の低い増殖能を示した．また，遺伝子導入細胞のサイクリンD1mRNAの発現はSCCKNに比べ低下していた．α2-アンチプラスミン遺伝子導入細胞におけるβ-カテニンの局在変化を間接蛍光抗体法にて検索した．遺伝子導入細胞は，SCCKNに比べ，細胞膜でβ-カテニンの染色性が亢進し，細胞質で低下していた．α2-アンチプラスミン遺伝子導入細胞のin vivoでの増殖抑制効果の検索のため，遺伝子導入細胞をヌードマウスの背部皮下に移植している．
昨年9月に本研究者が職場移動となり，研究室への往来に時間を要すようになったため進捗にやや遅れを生じている．
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究では，プラスミンによるE-カドヘリンのプロセシングが口腔扁平上皮癌の細胞増殖に影響を与えるか検討し，そのメカニズムを明らかにする．本研究者はプラスミンによるE-カドヘリンの切断により，細胞膜から遊離したβ-カテニンが細胞質内に過剰に蓄積すると，核内に移行し，TCFと結合することで細胞増殖促進に働く遺伝子の発現を亢進し，扁平上皮癌の細胞増殖に影響を及ぼすのではと推測している．そのためTOPflash/FOPflashルシフェラーゼアッセイシステムを用いてプラスミノーゲン/プラスミン系のβ-カテニン/TCF転写活性を検索する.さらに，プラスミン阻害による癌細胞の増殖抑制効果を検索するために，in vivoでのα2-アンチプラスミン遺伝子導入細胞の増殖抑制効果を検討する．
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Report
(3 results)
Research Products
(25 results)
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[Presentation] Clinical analysis of the elderly patients with oral squamous cell carcinoma2023
Author(s)
Hamada A, Koizumi K, Fukutani T, Yamasaki E, Uehara T, Eboshida N, Nobumoto T, Higaki M, Obayashi F, Yamasaki S, Ito N, Ishida Y, Hamana T, Yoshioka Y, Tani R, Yanamoto S.
Organizer
9th World Congress of the International Academy of Oral Oncology 2023
Related Report
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[Presentation] A Retrospective Study of High-risk Factors for Metastasis in Patients with Resected T1-2N0 Tongue Cancer2023
Author(s)
Obayashi F, Koizumi K, Higaki M, Ito N, Nobumoto T, Fukutani T, Hamada A, Yamasaki S, Ishida Y, Ando T, Hamana T, Yoshioka Y, Shintani T, Tani R, Yanamoto S
Organizer
9th World Congress of the International Academy of Oral Oncology 2023
Related Report
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[Presentation] Secular Changes of Circulating Tumor Cells and Cell-free DNA in Blood with Oral Squamous Cell Carcinoma2023
Author(s)
Eboshida1 N, Hamada A, Asada Y, Ueda Y, Uehara T, Odawara A, Yamasaki E, Matsuyama T, Okamoto K, Fukutani T, Nobumoto T, Obayashi F, Ito N, Ishida Y, Higaki M, Yamasaki S, Hamana T, Koizumi K, Yoshioka Y, Tani R, Yanamoto S.
Organizer
9th World Congress of the International Academy of Oral Oncology 2023
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[Presentation] 口腔扁平上皮癌における頸部リンパ節転移の節外浸潤進達度と予後との関連性2022
Author(s)
檜垣美雷, 小泉浩一, 國原颯斗, 安藤俊範, 濱田充子, 伊藤奈七子, 大林史誠，烏帽子田夏希, 松山たまも, 岡本健人, 高橋秀明, 三島健史, 福谷多恵子, 田口有紀, 木村直大, 山崎佐知子, 浜名智昭, 吉岡幸男, 谷亮治, 林堂安貴, 柳本惣市
Organizer
第61回広島県歯科医学会併催 第106回広島大学歯学会例会
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