外分泌腺形成過程における組織幹・前駆細胞の組織内配置にもとづく分化制御機構

• Project Area: Integrated analysis and regulation of cellular diversity
• Project/Area Number: 18H05101
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 菊池 章 大阪大学, 医学系研究科, 教授 (10204827)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2020-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2019)
• Budget Amount: ¥13,000,000 (Direct Cost: ¥10,000,000、Indirect Cost: ¥3,000,000); Fiscal Year 2019: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000); Fiscal Year 2018: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
• Keywords: 唾液腺 / 肺胞上皮 / AQP3 / Wnt / 組織幹細胞 / 細胞分化 / 肺 / 幹細胞 / 細胞間相互作用

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、唾液腺をモデルとして、新規組織幹・前駆細胞を同定するために、Wntシグナルにより発現する新規標的分子として、すでにAQP3を同定した。
（1）前年度に作成したAQP3のラットモノクローナル抗体を用いてAQP3陽性細胞をMACSで単離した。AQP3陽性細胞から形成されるオルガノイドはAQP3陰性細胞から形成されるオルガノイドよりもサイズが大きく、増殖能が高い細胞集団であることが明らかになった
（2）AQP3遺伝子座、ストップコドンの直下にIRES-CreERT2をノックインしたAQP3-IRES-CreERT2マウスを作製した。作製されたマウスでは、AQP3のmRNA発現がおそらくmRNAの不安定化によって著しく低下しており、AQP3のノックアウトに近い状態となっていた。本マウスは、過去の報告に一致して生存可能であるが、多尿の表現型を示し、唾液腺の構造と腺マーカーの発現に異常を認めた。現在、AQP3の開始コドン直下にCRE-ERT2を挿入したマウスを作製中である。
（3）2018年―2019年の新学術領域「細胞ダイバース」の支援により、線維芽細胞に発現するMARK1がヘッジホッグシグナルを介してI型肺胞上皮細胞のガス交換のための機能的な細胞形態の扁平化を制御することを明らかにした（J. Cell Sci, 2019）。
（4）2018年―2019年の新学術領域「細胞ダイバース」の支援により、小児に発生する稀な肝がんである肝芽腫において、高頻度に認められるβ-カテニンの活性型変異の下流で未分化な肝芽細胞の発がんを制御する因子としてGREB1を同定し、GREB1ががん抑制シグナルであるTGFβ-Smad経路を阻害するメカニズムを解明した（Nat. commun, 2019 ）。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] ARL4C is associated with initiation and progression of lung adenocarcinoma and represents a therapeutic target (2020)
  • Author(s): Kimura Kenji、Matsumoto Shinji、Harada Takeshi、Morii Eiichi、Nagatomo Izumi、Shintani Yasushi、Kikuchi Akira
  • Journal Title: Cancer Science Volume: 111 Issue: 3 Pages: 951-961
  • DOI: 10.1111/cas.14303
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Dynamic palmitoylation controls the microdomain localization of the DKK1 receptors CKAP4 and LRP6 (2019)
  • Author(s): Sada Ryota、Kimura Hirokazu、Fukata Yuko、Fukata Masaki、Yamamoto Hideki、Kikuchi Akira
  • Journal Title: Science Signaling Volume: 12 Issue: 608 Pages: 9519-9519
  • DOI: 10.1126/scisignal.aat9519
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] CKAP4 Regulates Cell Migration via the Interaction with and Recycling of Integrin. (2019)
  • Author(s): Osugi, Y., Fumoto, K., Kikuchi, A.
  • Journal Title: Molecular and Cellular Biology Volume: 39(16) Issue: 16
  • DOI: 10.1128/mcb.00073-19
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Mark1 regulates distal airspace expansion through type I pneumocyte flattening in lung development (2019)
  • Author(s): Fumoto Katsumi、Takigawa-Imamura Hisako、Sumiyama Kenta、Yoshimura Shige H.、Maehara Natsumi、Kikuchi Akira
  • Journal Title: Journal of Cell Science Volume: 132 Issue: 24
  • DOI: 10.1242/jcs.235556
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] GREB1 induced by Wnt signaling promotes development of hepatoblastoma by suppressing TGFβ signaling. (2019)
  • Author(s): Matsumoto S, Yamamichi T, Shinzawa K, Kasahara Y, Nojima S, Kodama T, Obika S, Takehara T, Morii E, Okuyama H, Kikuchi A.
  • Journal Title: Nature Communications Volume: 28 Issue: 1 Pages: 3882-3882
  • DOI: 10.1038/s41467-019-11533-x
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] CKAP4, a DKK1 Receptor, Is a Biomarker in Exosomes Derived from Pancreatic Cancer and a Molecular Target for Therapy (2019)
  • Author(s): Kimura Hirokazu、Yamamoto Hideki、Harada Takeshi、Fumoto Katsumi、Osugi Yoshihito、Sada Ryota、Maehara Natsumi、Hikita Hayato、Mori Soichiro、Eguchi Hidetoshi、Ikawa Masahito、Takehara Tetsuo、Kikuchi Akira
  • Journal Title: Clinical Cancer Research Volume: 25 Issue: 6 Pages: 1936-1947
  • DOI: 10.1158/1078-0432.ccr-18-2124
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Chemically Modified Antisense Oligonucleotide Against ARL4C Inhibits Primary and Metastatic Liver Tumor Growth (2019)
  • Author(s): Harada Takeshi、Matsumoto Shinji、Hirota Suguru、Kimura Hirokazu、Fujii Shinsuke、Kasahara Yuuya、Gon Hidetoshi、Yoshida Toshihiko、Itoh Tomoo、Haraguchi Naotsugu、Mizushima Tsunekazu、Noda Takehiro、Eguchi Hidetoshi、Nojima Satoshi、Morii Eiichi、Fukumoto Takumi、Obika Satoshi、Kikuchi Akira
  • Journal Title: Molecular Cancer Therapeutics Volume: 18 Issue: 3 Pages: 602-612
  • DOI: 10.1158/1535-7163.mct-18-0824
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] p63-dependent Dickkopf3 expression promotes esophageal cancer cell proliferation via CKAP4 (2018)
  • Author(s): Kajiwara, C., Fumoto, K., Kimura, H., Nojima, S., Asano, K., Odagiri, K., Yamasaki, M., Hikita, H., Takehara, T., Doki, Y., Morii, E., Kikuchi, A.
  • Journal Title: Cancer Res. Volume: 78(21) Issue: 21 Pages: 6107-6120
  • DOI: 10.1158/0008-5472.can-18-1749
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Wnt5a-induced cell migration is associated with the aggressiveness of estrogen receptor-positive breast cancer (2018)
  • Author(s): Yoshie Kobayashi*, Takayuki Kadoya, Ai Amioka, Hideaki Hanaki, Shinsuke Sasada, Norio Masumoto, Hideki Yamamoto, Koji Arihiro, Akira Kikuchi and Morihito Okada
  • Journal Title: Oncotarget, Volume: 9(30) Issue: 30 Pages: 20979-20992
  • DOI: 10.18632/oncotarget.24761
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Map7/7D1 and Dvl form a feedback loop that facilitates microtubule remodeling and Wnt5a signaling. (2018)
  • Author(s): Kikuchi K, Nakamura A, Arata M, Shi D, Nakagawa M, Tanaka T, Uemura T, Fujimori T, Kikuchi A, Uezu A, Sakamoto Y, Nakanishi H.
  • Journal Title: EMBO Rep. Volume: 19(7) Issue: 7
  • DOI: 10.15252/embr.201745471
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] The Novel Target Molecule of Wnt/Beta-Catenin Signaling and Cancer. (2019)
  • Author(s): Kikuchi,A.
  • Organizer: Wnt Signaling (Gordon Conference)
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] 肝腫瘍に対するARL4Cを標的としたアンチセンス核酸を用いた新規がん治療法の開発. (2019)
  • Author(s): 原田武志、松本真司、廣田傑、木村公一、藤井慎介、菊池章.
  • Organizer: 第92回日本生化学会大会.
• [Presentation] 新規Wntシグナル標的遺伝子によるTGFβシグナルの抑制を介した肝芽腫形成の制御. (2019)
  • Author(s): 松本真司、山道拓、新沢康英、奥山宏臣、菊池章.
  • Organizer: 第92回日本生化学会大会.
• [Presentation] 膵癌細胞の腫瘍浸潤における Arl4c-IQGAP1 の相互作用. (2019)
  • Author(s): 原田 昭和、松本 真司、菊池 章.
  • Organizer: 第78回日本癌学会学術総会.
• [Presentation] Arl4c を標的とした新規肺腺癌治療薬の開発. (2019)
  • Author(s): 木村 賢二、松本 真司、新谷 康、菊池 章.
  • Organizer: 第78回日本癌学会学術総会.
• [Presentation] Wnt/β-cateninシグナルの新規標的遺伝子GREB1は、TGFβシグナルの抑制を介して肝芽種形成を促進する. (2019)
  • Author(s): 新沢 康英、松本 真司、山道 拓、笠原 勇矢、野島 聡、小玉 尚宏、小比賀 聡、竹原 徹郎、森井 英一、奥山 宏臣、菊池 章.
  • Organizer: 第42回日本分子生物学会年.
• [Presentation] DKK1-CKAP4 axis: A novel cancer signaling and its implications in clinical use. (2019)
  • Author(s): Kikuchi, A.
  • Organizer: The 1st OIST-OU Joint Symposium-Cell Biology and Immunology.
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] The Dickkopf1-CKAP4 pathway, a novel cancer signaling, represents a therapeutic target for cancer therapy. (2018)
  • Author(s): Kikuchi,A.
  • Organizer: IUBMB Congress 2018
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] The novel Dickkopfs-CKAP4 signaling pathway represents diagnostic and therapeutic targets for cancer. (2018)
  • Author(s): Kikuchi,A.
  • Organizer: Wnt Meeting 2018
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] 外分泌腺形成過程における組織幹・前駆細胞の組織内配置にもとづく分化制御機構。 (2018)
  • Author(s): 菊池章
  • Organizer: 細胞社会ダイバーシティーの統合的解明と制御 第2回公開シンポジウム
• [Presentation] 唾液腺におけるWntシグナル依存性新規前駆細胞の同定と機能解析。 (2018)
  • Author(s): 松本真司，廣田傑，菊池章
  • Organizer: 第60回歯科基礎医学会学術大会
  • Invited
• [Presentation] The Dickkopf1-CKAP4 pathway, a novel cancer signaling, represents molecular targets for cancer therapy. (2018)
  • Author(s): 菊池章、木村公一、麓勝己
  • Organizer: 第77回日本癌学会学術総会
  • Invited
• [Presentation] 新規がんシグナルDickkopf1-CKAP4経路は、がん治療および診断のための分子標的となる。 (2018)
  • Author(s): 菊池章
  • Organizer: 第41回日本分子生物学会
  • Invited
• [Remarks] 大阪大学医学系研究科分子病態生化学
  • URL: http://www.med.osaka-u.ac.jp/pub/molbiobc/
• [Remarks] 大阪大学医学系研究科分子病態生化学HP
  • URL: http://www.med.osaka-u.ac.jp/pub/molbiobc/
• [Patent(Industrial Property Rights)] 抗CKAP4モノクローナル抗体 (2018)
  • Inventor(s): 菊池章、麓勝己、木村公一
  • Industrial Property Rights Holder: 菊池章、麓勝己、木村公一
  • Industrial Property Rights Type: 特許
  • Filing Date: 2018
  • Overseas