口腔癌におけるヘミデスモソーム蛋白BP180の発現制御と浸潤プロセスへの関与

• Project/Area Number: 22K10173
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 57060:Surgical dentistry-related
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 安河内 篤 九州大学, 歯学研究院, 共同研究員 (30724968)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
• Keywords: BP180 / 口腔癌 / ヘミデスモソーム / P53 / miRNA / がん

Outline of Research at the Start

申請者は長年行ってきた水疱性類天疱瘡研究において、水疱性類天疱瘡における基底膜構造の解離が、扁平上皮癌の浸潤組織像と類似していることに気付いた。また、基底膜から解離した正常扁平上皮細胞は増殖能を失うが、扁平上皮癌細胞は増殖能を保持したまま基底膜を離脱することに疑問を抱き、癌の病態におけるヘミデスモソーム構成因子BP180の役割について解析を進めている。
本研究課題では、口腔扁平上皮癌進展におけるヘミデスモソーム構成蛋白 BP180の分子基盤を明らかにすることで、口腔癌の分子基盤解明に貢献するのみならず、類天疱瘡をはじめとするヘミデスモソーム関連疾患の研究進展に寄与する。

Outline of Annual Research Achievements

そこで、本研究課題は、口腔扁平上皮癌におけるヘミデスモソーム（細胞-基質間接着装置）構成蛋白である BP180の発現制御機構（正常組織とのメカニズム異同）解析、さらにそのリガンドの 同定を行い、口腔癌の浸潤過程におけるBP180の役割を追究し、癌進展におけるBP180の分子基盤を明らかにすることを目的としている。
前年度までに、培養細胞を用いた実験により、BP180発現制御が野生型p53のみならずmiR-203a-3pによっても行われていることを証明した。そのため、これらの実験結果をふまえ、口腔癌におけるBP180、野生型p53、変異型p53、miR-203a-3pの連関と発現制御の相互性について、ヒト正常歯肉細胞株、口腔癌細胞株を用いた強制発現系・ノックダウン実験、転写解析（プロモーター解析実験）を行なった。また、実際のヒト口腔癌組織においてもin vitroで証明された関係が成立しているか検証を行い、BP180 の発現制御機構を解析した。当該年度は上記解析の詳細を引き続き解析するとともに、BP180の様々な欠失変異体を作成し培養細胞に導入することで、ヘミデスモソームへの組み込みに対する影響を解析し、基底膜成分の存在あるいは非存在下で、 ヘミデスモソーム構成因子の局在を解析した。
現在までの解析結果から、BP180の転写誘導には、野生型p53 、変異型p53、miR203a-3p の両者が相互に関与していること、癌組織におけるBP180が、接着装置因子としてだけでなく基底膜の形成や維持にも寄与していること、さらに、癌の浸潤機構には当該システム崩壊が深く関わっていることが明らかとなった。

Current Status of Research Progress

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

Reason

予定している実験計画を順調に遂行できている。

Strategy for Future Research Activity

作成しているBP180の様々な欠失変異体を培養細胞に導入し、それぞれの変異体導入時におけるヘミデスモソーム構成効率、細胞接着能力、細胞運動能、浸潤能 の評価を2Dおよび3Dの細胞培養系で行う。さらに、これまでの実験結果から、癌組織におけるBP180が接着装置因子としてだけでなく、基底膜の形成や維持にも寄与していることや、癌の浸潤機構にはそのシステム崩壊が深く関わっていることを明らかにする。

Research Products

• [Journal Article] Id4 modulates salivary gland homeostasis and its expression is downregulated in IgG4-related disease via miR-486-5p (2023)
  • Author(s): 1.Hayashi Y, Kimura S, Yano E, Yoshimoto S, Saeki A, Yasukochi A, Hatakeyama Y, Moriyama M, Nakamura S, Jimi E, Kawakubo-Yasukochi T.
  • Journal Title: Biochim Biophys Acta Mol Cell Res Volume: 1870(2) Issue: 2 Pages: 119404-119404
  • DOI: 10.1016/j.bbamcr.2022.119404
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] Pathophysiological role of Id4 for salivary gland homeostasis and IgG4-related diseases (2024)
  • Author(s): Yoshikazu Hayashi, Soi Kimura, Ena Yano, Shohei Yoshimoto, Ayaka Saeki, Teppei Yasukuni, Atsushi Yasukochi, Yuji Hatakeyama, Masato Hirata, Eijiro Jimi, Tomoyo Kawakubo-Yasukochi
  • Organizer: 8th Edition of International Conference on Dentistry and Oral Health
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] The role of Id4 in salivary gland and its involvement in the pathology of IgG4-related disease (2022)
  • Author(s): Kimura S, Hayashi Y, Yano E, Saeki A, Yasukochi A, Moriyama M, Nakamura S, Jimi E, Kawakubo-Yasukochi T
  • Organizer: 第96回日本薬理学会年会
• [Presentation] 妊娠母体栄養がもたらす産仔の肝グリコーゲン分解異常とオステオカルシンによる回避 (2022)
  • Author(s): 安河内（川久保）友世、矢野恵奈、木村宗惟、溝上顕子、林慶和、安河内篤、中村誠司、自見英治郎、平田雅人
  • Organizer: 第9回日本DOHaD学会
• [Presentation] 唾液腺におけるId4の役割と病態への関与 (2022)
  • Author(s): 木村 宗惟、林慶和、佐伯彩華、安河内篤、中村誠司、自見英治郎、安河内（川久保） 友世
  • Organizer: 第64回歯科基礎医学会学術大会