上皮管腔組織における基底膜形成メカニズムの解明

• Project Area: Regulation of polarity signaling during morphogenesis, remodeling, and breakdown of epithelial tubular structure
• Project/Area Number: 26112718
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Tokyo University of Pharmacy and Life Science
• Principal Investigator: 吉川 大和 東京薬科大学, 薬学部, 准教授 (20274227)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2016-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2015)
• Budget Amount: ¥8,710,000 (Direct Cost: ¥6,700,000、Indirect Cost: ¥2,010,000); Fiscal Year 2015: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000); Fiscal Year 2014: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
• Keywords: 基底膜 / 細胞接着 / ラミニン / ルテラン / インテグリン

Outline of Annual Research Achievements

上皮管腔組織の基底膜における主要なラミニンは、α5鎖、β1鎖、γ1鎖からなるラミニン-511である。このラミニン-511は、上皮管腔組織において上皮細胞を秩序よく接着させているにもかかわらず、癌化した細胞では接着を破綻させ運動を促進させる。しかしながら、このラミニン-511に対する正常上皮細胞と癌細胞の挙動の違い、および基底膜形成のメカニズムについては十分に明らかになっていない。これまでに次のことを明らかにしました。1.MDCK細胞の管腔形成を促す条件下では、基底膜の主要な構成成分であるラミニンα5鎖の発現が上昇することを見出しました。このことは、細胞の三次元化が基底膜形成を促進していることを示唆しています。2.抗ルテラン・ファージ抗体を癌患者由来のファージライブラリーから単離しました。高い特異性を持つクローンは、ルテランとラミニンα5鎖の結合を阻害しました。この抗体は、ルテランの機能を解析する新しいツールとして期待されます。3.ラミニン-511に接着した細胞を、細胞運動しやすい状態に転換する因子の探索を行い、発癌プロモーターであるPhorbol 12-myristate 13-acetate (PMA)が細胞運動を促進することを見出しました。PMAは、rho-associated protein kinase (ROCK) を介してインテグリンα3β1のラミニン-511に対する細胞接着を弱めることによって、細胞運動を促進することを明らかにしました。このパスウエイによる細胞運動は管腔組織の破綻に関与すると示唆されます。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Effect of spacer length and type on the biological activity of peptide-polysaccharide matrices. (2016)
  • Author(s): Kumai, J, Hozumi, K, Yamada, Y, Katagiri, F, Kikkawa, Y, Nomizu, M
  • Journal Title: Biopolymers Volume: 印刷中 Issue: 4 Pages: 512-520
  • DOI: 10.1002/bip.22785
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] An efficacy of intensive vitamin D delivery to neointimal hyperplasia in recurrent vascular access stenosis. (2016)
  • Author(s): Sato, T, Iwasaki, Y, Kikkawa, Y, Fukagawa, M
  • Journal Title: J Vasc Access Volume: 17 Issue: 1 Pages: 72-77
  • DOI: 10.5301/jva.5000469
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Suppression of cell adhesion through specific integrin crosstalk on mixed peptide-polysaccharide matrices (2015)
  • Author(s): Kentaro Hozumi, Chikara Fujimori, Fumihiko Katagiri, Yamato Kikkawa, Motoyoshi Nomizu
  • Journal Title: Biomaterials Volume: 37 Pages: 73-81
  • DOI: 10.1016/j.biomaterials.2014.10.005
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] がん細胞の接着および運動における基底膜分子ラミニン-511とその受容体Lu/B-CAMの役割 (2015)
  • Author(s): 吉川大和
  • Journal Title: 生化学 Volume: 87 Pages: 609-611
  • NAID: 40020650196
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Biological activities of the homologous loop regions in the laminin alpha chain LG modules. Biochemistry. (2014)
  • Author(s): Katagiri, F., Hara, T., Yamada, Y., Urushibata, S., Hozumi, K., Kikkawa, Y., Nomizu, M.
  • Journal Title: Biochemistry Volume: 53 Issue: 22 Pages: 3699-3708
  • DOI: 10.1021/bi5003822
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Screening of integrin-binding peptides in a laminin peptide library derived from the mouse laminin β chain short arm regions (2014)
  • Author(s): Katagiri F, Takagi M, Nakamura M, Tanaka Y, Hozumi K, Kikkawa Y, Nomizu M
  • Journal Title: Arch Biochem Biophys Volume: 550-551 Pages: 33-41
  • DOI: 10.1016/j.abb.2014.04.008
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Soluble lutheran/basal cell adhesion molecule is detectable in plasma of hepatocellular carcinoma patients and modulates cellular interaction with laminin-511 in vitro (2014)
  • Author(s): Kikkawa Y, Miwa T, Tanimizu N, Kadoya Y, Ogawa T, Katagiri F, Hozumi K, Nomizu M, Mizuguchi T, Hirata K, Mitaka T
  • Journal Title: Experimental Cell Research Volume: 328 Issue: 1 Pages: 197-206
  • DOI: 10.1016/j.yexcr.2014.07.012
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] Down-regulation of cell adhesion via ROCK pathway promotes tumor cell migration on laminin-511. (2015)
  • Author(s): Harashima,N., Fujii, S., Ikari, K., Katagiri, F., Hozumi, K., Nomizu, M., Kikkawa, Y.
  • Organizer: 2015 Annual Meeting the American Society for Cell Biology
  • Place of Presentation: San Diego Convention Center, San Diego (USA)
  • Year and Date: 2015-12-12
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Development of a non-covalent-type Antibody-drug Conjugate using Fc Binding Peptide. (2015)
  • Author(s): Muguruma, R. Kawamata, D. Akiyama, R. Arima, Y. Kikkawa, A. Taguchi, K. Takayama, F. Yakushiji, T. Fukuhara, T. Watabe, Y. Ito, Y. Hayashi
  • Organizer: Antibody Engineering & Therapeutics 2015
  • Place of Presentation: San Diego Convention Center, San Diego (USA)
  • Year and Date: 2015-12-07
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] The reduced laminin receptor bindings promote tumor cell migration on laminin-511. (2015)
  • Author(s): Kikkawa, Y., Harashima,N., Ikari, K., Fujii, S., Katagiri, F., Hozumi, K., Nomizu, M.
  • Organizer: The Second International Meeting for Epithelial Tubulology
  • Place of Presentation: Hokkaido University, Sapporo
  • Year and Date: 2015-08-22
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Lutheranの発現を指標とした肝幹/前駆細胞の性状解析 (2015)
  • Author(s): 三浦泰史、田中稔、吉川大和、合田亘人、宮島篤
  • Organizer: 第22回肝細胞研究会
  • Place of Presentation: 米子コンベンションセンター、米子市
  • Year and Date: 2015-06-04
• [Presentation] MDCK細胞のcyst形成におけるラミニン-511の役割 (2015)
  • Author(s): 碇和樹、藤井翔吾、片桐文彦、保住建太郎、野水基義、吉川大和
  • Organizer: 第47回日本結合組織学会学術大会
  • Place of Presentation: コクヨホール、東京
  • Year and Date: 2015-05-15
• [Presentation] 癌細胞の運動における基底膜成分（ラミニン-511）の役割 (2015)
  • Author(s): 吉川 大和
  • Organizer: 新学術領域研究「がん研究分野の特性等を踏まえた支援活動」公開シンポジウム
  • Place of Presentation: 一橋講堂、東京
  • Year and Date: 2015-01-27 – 2015-01-28
• [Presentation] Phorbol ester alters cell migration of lung adenocarcinoma on laminin-511. (2014)
  • Author(s): Ikari, K., Fujii, S., Katagiri, F., Hozumi, K., Nomizu, M., Kikkawa, Y.
  • Organizer: The 2014 ascb/ifcb meeting
  • Place of Presentation: Pennsylvania Convention Center, Philadelphia (USA)
  • Year and Date: 2014-12-06 – 2014-12-10
• [Presentation] Soluble Lutheran glycoprotein/basal cell adhesion molecule is detectable in plasma of hepatocellular carcinoma patiets and modulates cellular interaction with laminin-511 in vitro. (2014)
  • Author(s): Kikkawa, Y., Miwa, T., Tanimizu, N., Kadoya, Y., Ogawa, T., Katagiri, F., Hozumi, K., Nomizu, M., Mizuguchi, T., Hirata, K., Mitaka, T.
  • Organizer: American Society for Matrix Biology Biennial Meeting 2014
  • Place of Presentation: Marriott Key center, Cleveland (USA)
  • Year and Date: 2014-10-12 – 2014-10-15
• [Presentation] 上皮管腔組織における基底膜形成メカニズムの解明 (2014)
  • Author(s): 吉川 大和
  • Organizer: 新学術領域研究「上皮管腔組織形成」第4回領域会議
  • Place of Presentation: 九州大学、福岡市
  • Year and Date: 2014-07-18 – 2014-07-19
• [Remarks] 東京薬科大学 薬学部 病態生化学
  • URL: http://www.ps.toyaku.ac.jp/~nomizu/
• [Remarks] 吉川大和
  • URL: http://researchmap.jp/yamatokikkawa/
• [Patent(Industrial Property Rights)] 抗癌剤 (2015)
  • Inventor(s): 吉川大和、福原武志、野水基義、伊東祐二
  • Industrial Property Rights Holder: 東京薬科大学、鹿児島大学
  • Industrial Property Rights Type: 特許
  • Industrial Property Number: 2015-230926
  • Filing Date: 2015-11-26