マスト細胞の腫瘍化プロセスの理解: 新規細胞株による増殖調節機構の破綻過程の解析

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K06843
• Research Institution: Tokyo University of Science
• Principal Investigator: 安部 良 東京理科大学, 研究推進機構生命医科学研究所, 教授 (20159453)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小幡 裕希 東京理科大学, 研究推進機構生命医科学研究所, 講師 (20609408) ; 若松 英 東京理科大学, 研究推進機構生命医科学研究所, 助教 (40632617) [Withdrawn]
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: マスト細胞腫 / c-Kit / PI3K / Akt / STAT5 / がん

Outline of Annual Research Achievements

複数のマスト細胞株におけるシグナル伝達の解析をおこなった。本年度は、完全に自律増殖能を獲得した細胞株におけるチロシンリン酸化シグナルおよびシグナル分子の細胞内局在を明らかにした。Kitチロシンキナーゼに変異を持つ細胞株3種については、Kitによるチロシンリン酸化シグナルに依存した増殖が認められたが、野生型Kitを発現する細胞株はKit非依存的な増殖を示した。このKit非依存的な増殖機構には、変異レセプターによるチロシンリン酸化シグナルを代替するメカニズムが存在することが示唆される。さらに、Kit変異体は細胞内のオルガネラに蓄積し、野生型Kitは細胞膜に分布していることを明らかにした。
また、Kit変異を持つマスト細胞腫においてはKitが異常局在をしており、そこのみで増殖シグナルを発信していることを見出した。この異常局在は、細胞内輸送阻害剤であるブレフェルジンAやM-COPA (メチルコフィリナミド) で減少させることができ、それにより増殖シグナルの抑制が認められた (Hara et al., 2018, Plos One)。M-COAPは、マウスにおける担がんモデルで抗腫瘍効果を持つことが示唆されており、マスト細胞腫の治療法の一つとして期待される。

Current Status of Research Progress

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

Reason

複数のマスト細胞腫瘍株における実験を実施し、この疾患のシグナル伝達についての全体像が明らかになりつつある。また、変異型Kitは細胞膜ではなくオルガネラに集積していたので、その異常局在を標的とした治療法構築もおこなっている (Hara et al., 2017, Plos One)。さらに、Kit変異体が原因の他のがんである消化管間質細胞腫についても同様の解析をおこない、Kitのオルガネラでのシグナル伝達機構を明らかにし、論文発表をおこなった (Obata et al., 2017, Oncogene)。

Strategy for Future Research Activity

完全に自律増殖能を獲得する前段階の細胞株の解析をおこない、どのようなメカニズムの破綻によって無限増殖能を獲得するのかを解析する。また、野生型Kitを発現するマスト細胞株における増殖シグナルのトリガーとなる因子を明らかにする。Kitが原因の他のがん (消化管間質細胞腫, メラノーマ, 急性骨髄性白血病) についても解析を進める。

Causes of Carryover

オルガネラを染色するための抗体および化合物を購入し、複数のマスト細胞腫瘍株におけるオルガネラ配置の違いについて調べる予定だったが、論文のリビジョンなどが複数重なり、実施できなかった。

Expenditure Plan for Carryover Budget

小胞体, ゴルジ体, エンドソームを染色するための抗体および化合物を購入し、全てのマスト細胞株を染色する。

Research Products

• [Int'l Joint Research] Harvard University(米国)
  • Country Name: U.S.A.
  • Counterpart Institution: Harvard University
• [Journal Article] Oncogenic signaling by Kit tyrosine kinase occurs selectively on the Golgi apparatus in gastrointestinal stromal tumors (2017)
  • Author(s): Obata, Y., Horikawa, K., Takahashi, T., Akieda, Y., Tsujimoto, M., Fletcher, J.A., Esumi, H., Nishida, T. & Abe, R.
  • Journal Title: Oncogene Volume: - Pages: -
  • DOI: doi: 10.1038/onc.2016.519
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] M-COPA suppresses endolysosomal Kit-Akt oncogenic signalling through inhibiting the secretory pathway in neoplastic mast cells (2017)
  • Author(s): Hara, Y., Obata, Y., Horikawa, K., Tasaki, Y., Suzuki, K., Murata, T., Shiina, I. & Abe, R.
  • Journal Title: PLoS ONE Volume: - Pages: -
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0175514
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] The spleen is the site where mast cells are induced in the development of food allergy (2017)
  • Author(s): Toyoshima, S., Wakamatsu, E., Ishida, Y., Obata, Y., Kurashima, Y., Kiyono, T. & Abe, R.
  • Journal Title: International Immunology Volume: 29 Pages: 31-45
  • DOI: doi: 10.1093/intimm/dxx005
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Radiosensitizing Effect of P2X7 Receptor Antagonist on Melanoma in vitro and in vivo. (2017)
  • Author(s): Tanamachi, K., Nishino, K., Mori, N., Suzuki, T., Tanuma, S.I., Abe, R. & Tsukimoto, M.
  • Journal Title: Biol. Pharm. Bull. Volume: - Pages: -
  • DOI: 10.1248/bpb.b17-00083
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Cell cycle arrest caused by MEK/ERK signaling is a mechanism for suppressing growth of antigen-hyperstimulated effector T cells (2016)
  • Author(s): Ohtsuka, S., Ogawa, S., Wakamatsu, E., Abe, R.
  • Journal Title: International Immunology Volume: 11 Pages: 547-557
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Requirement of interleukin-7 signaling for anti-tumor immune response under lymphopenic conditions in a murine lung carcinoma model (2016)
  • Author(s): Suzuki, T., Kishimoto, H. & Abe, R.
  • Journal Title: Cancer Immunol. Immun. Volume: 65 Pages: 341-354
  • DOI: 10.1007/s00262-016-1808-7
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Cationic Amphiphilic Tris-Cyclometalated Iridium(III) Complexes Induce Cancer Cell Death via Interaction with Ca2+-Calmodulin Complex (2016)
  • Author(s): Hisamatsu, Y., Suzuki, N., Masum, A.A., Shibuya, A., Abe, R., Sato, A., Tanuma, S.I. & Aoki, S.
  • Journal Title: Bioconjug. Chem. Volume: - Pages: -
  • DOI: 10.1021/acs.bioconjchem.6b00627
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Protective Role of ICOS and ICOS ligand in corneal transplantation and in maintenance of immune privilege (2016)
  • Author(s): Kunishige, T., Taniguchi, H., Terada, M., Akiba, H., Yagita, H., Abe, R. & Hori J.
  • Journal Title: Invest. Ophthalmol. Vis. Sci Volume: 57 Pages: 6815-6823
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Structures and thermodynamic analysis reveal distinct mechanisms of CD28 phosphopeptide binding to the SH2 domains of three adaptor proteins (2016)
  • Author(s): Inaba, S., Numoto, N., Ogawa, S., Morii, H., Ikura, T., Abe, R., Ito, N. & Oda M.
  • Journal Title: J. Biol. Chem. Volume: 292 Pages: 1052-1060
  • DOI: 10.1074/jbc.M116.755173
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 11B NMR Probes of Copper(II): Finding and Implications of the Cu2+-Promoted Decomposition of ortho-Carborane Derivatives (2016)
  • Author(s): Tanaka,T., Nishiura, Y., Araki, R., Saido, T., Abe, R. & Aoki, S.
  • Journal Title: Eur. J. Inorg. Chem. Volume: 12 Pages: 1819-1834
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 11B NMR/MRI Sensing of Copper(II) Ions In Vitro by the Decomposition of a Hybrid Compound of a nido-o-Carborane and a Metal Chelator.” (2016)
  • Author(s): Tanaka, T., Araki, R., Saido, T., Abe, R. & Aoki, S.
  • Journal Title: Eur. J. Inorg. Chem.3330-3337 Volume: 20 Pages: 3330-3337
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] IL-1 receptor signaling on graft parenchymal cells regulates memory and de novo donor-reactive CD8 T cell responses to cardiac allografts (2016)
  • Author(s): Iida, S., Tsuda, H., Tanaka, T., Kish, D.D., Abe, T., Su, C.A., Abe, R., Tanabe, K., Valujskikh, A., Baldwin, W.M. 3rd, Fairchild, R.L.
  • Journal Title: J. Immunol. Volume: 196 Pages: 2827-2837
  • DOI: 10.4049/jimmunol
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Presentation] The responsiveness to TCR stimulation of Treg subsets influences the dependency of their proliferation on CD28 (2017)
  • Author(s): Wakamatsu, E., Omori, H., Ogawa, S. & Abe R.
  • Organizer: 7th International Workshop of Kyoto T Cell Conference
  • Place of Presentation: 京都大学, 京都
  • Year and Date: 2017-03-13 – 2017-03-17
• [Presentation] The effect of TCR and CD28 stimulation on tyrosine phosphorylation of CD28 (2016)
  • Author(s): Ogawa, S., Watanabe, S., Wakamatsu, E., Ohtsuka, S. & Abe, R.
  • Organizer: The 45th Annual Meeting of The Japanese Society for Immunology
  • Place of Presentation: 沖縄コンベンションセンター, 沖縄
  • Year and Date: 2016-12-05 – 2016-12-07
• [Presentation] 消化管間質細胞腫, マスト細胞腫の無限増殖にはオルガネラでのPI3K-Aktシグナルが必要である ~変異型Kitチロシンキナーゼのゴルジ体, エンド/リソソームへの異常局在とがんシグナリング~ (2016)
  • Author(s): 小幡裕希, 堀川啓太, 高橋 剛, 穐枝佑紀, 辻本正彦, 原 泰志, 江角浩安, 西田俊朗, 安部 良
  • Organizer: 第39回 日本分子生物学会大会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜, 横浜
  • Year and Date: 2016-11-30 – 2016-12-02
  • Invited
• [Presentation] 消化管間質細胞腫におけるKitチロシンキナーゼのがんシグナリングは細胞膜ではなくゴルジ体で起こる (2016)
  • Author(s): 堀川啓太, 小幡裕希, 高橋剛, 江角浩安, 西田俊朗, 安部 良
  • Organizer: 第39回 日本分子生物学会大会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜, 横浜
  • Year and Date: 2016-11-30 – 2016-12-02
• [Presentation] カルボラン分解反応を利用した銅(II)イオン検出のための11B NMR/MRIプローブの設計と合成 (2016)
  • Author(s): 田中智博, 西浦由紀子, 荒木力太, 西道隆臣, 安部 良, 青木 伸
  • Organizer: 第42回 反応と合成の進歩シンポジウム
  • Place of Presentation: 清水文化会館マリナート, 静岡
  • Year and Date: 2016-11-07 – 2016-11-08
• [Presentation] Oncogenic signals by Kit tyrosine kinase occur on the Golgi apparatus in gastrointestinal stromal tumor cells ~ Spatiotemporal analyses of imatinib-resistant and -sensitive Kit signaling ~ (2016)
  • Author(s): Obata, Y., Horikawa, K., Takahashi, T., Akieda, Y., Tsujimoto, M., Esumi, H., Nishida, T. & Abe, R.
  • Organizer: The 41st Naito Conference
  • Place of Presentation: ホテルシャトーガトレーゼサッポロ, 札幌
  • Year and Date: 2016-07-05 – 2016-07-08
• [Presentation] 消化管間質細胞腫におけるKitチロシンキナーゼの異常局在: ゴルジ体に限局したがんシグナリング (2016)
  • Author(s): 小幡裕希, 堀川啓太, 高橋 剛, 穐枝佑紀, 辻本正彦, 江角浩安, 西田俊朗, 安部 良
  • Organizer: 第68回 日本細胞生物学会大会
  • Place of Presentation: テルサ京都, 京都
  • Year and Date: 2016-06-15 – 2016-06-17
• [Presentation] 消化管間質細胞腫における Kit チロシンキナーゼの異常局在とがんシグナリングの関係 (2016)
  • Author(s): 小幡裕希, 堀川啓太, 穐枝佑紀, 椎名 勇, 江角浩安, 西田俊朗, 安部 良
  • Organizer: 第2回 日本細胞生物学会 若手の会
  • Place of Presentation: テルサ京都, 京都
  • Year and Date: 2016-06-14 – 2016-06-14
• [Presentation] 細胞増殖へのCD28シグナルの効果は制御性T細胞サブセット間で異なる (2016)
  • Author(s): 若松英, 大森宏樹, 田畑由紀, 小川修平, 安部 良
  • Organizer: 第26回 Kyoto T Cell Conference
  • Place of Presentation: 比叡山延暦寺会館, 大津
  • Year and Date: 2016-05-20 – 2016-05-21
• [Remarks] 東京理科大学 生命医科学研究所 免疫生物学研究部門
  • URL: http://tus-ribsjm.clsv.jp/immunology/