2016 Fiscal Year Research-status Report

新奇NOX4-ROS依存転写抑制複合体によるMMP-9発現とがん転移抑制の可能性

Research Project

Project/Area Number	15K08317
Research Institution	Showa University
Principal Investigator	森一憲昭和大学, 薬学部, 講師 (60349040)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	柴沼質子昭和大学, 薬学部, 教授 (60245876) 石川文博昭和大学, 薬学部, 助教 (60515667)
Project Period (FY)	2015-04-01 – 2018-03-31
Keywords	NADPH oxidase 4 / MMP-9
Outline of Annual Research Achievements	本研究では平成27年度までに、HIC-5により特異的に抑制されるMMP-9発現機構として、ミトコンドリアを由来とする活性酸素 (ROS) の関与を示した。また、本制御機構が変異型Rasを有する細胞株で観察される可能性を報告した。平成28年度では、ROS産生源としてNADPH oxidase 4 (NOX4) の関与を中心に検討し、以下の点を明らかにした。 1) MMP-9 mRNA安定性に関するHIC-5の抑制機構はNADPH oxidase 4 (NOX4) を介しているか調べるため、RNAi法によりNOX4発現を抑制したところ、HIC-5によるMMP-9 mRNA安定化にはNOX4が必要であることを明らかにした (HIC-5-NOX4-MMP-9制御機構)。一方、既にMMP-9 mRNA安定化に関与が示唆されているRNA結合タンパク質が寄与する可能性を調べたが、その可能性は低く、本機構は新規MMP-9制御機構であることが考えられた。 2) NOX4に由来するROSがMMP-9 発現誘導に関与することを明らかにするため、細胞内活性酸素量への影響を検討した。ミトコンドリアO2-量はNOX4のノックダウンにより低下し、HIC-5発現抑制時に増加するミトコンドリアO2-量の増加は完全に消失した。また、ミトコンドリアO2-量測定に用いた指示薬の局在がミトコンドリアであることをミトコンドリアとの共染色により確認した。 3) 変異型Rasを有する細胞株で本機構が観察されることを検証するため、試験管内発がんにより樹立した変異型Ras保有ヒト乳がん細胞を用いて、HIC-5とNOX4の発現を人為的に操作した。HIC-5のノックダウンによりNOX4の発現が誘導され、またMMP-9 mRNAの半減期は延長した。この延長はNOX4発現抑制により完全に消失した。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason HIC-5によるMMP-9発現誘導は、NOX4に由来する細胞内レドックス変化を介しており、HIC-5はNOX4の発現を制御することによりMMP-9 mRNAの安定化を抑制することを明らかにした。さらに、本機構は変異型Rasを有するがん細胞でMMP-9発現制御に寄与していることを明らかにした。
Strategy for Future Research Activity	HIC-5-NOX4-MMP-9制御機構について、NOX4由来ROSによる制御であることを示せたが、HIC-5が抑制するROS産生因子NOX4発現メカニズムについてはまだ明らかにできていない。今後はこの点を明らかにし、本機構の全容を把握することを目指す。また、本機構に関する成果をまとめ、発表することを予定している。
Causes of Carryover	次年度使用額が生じた理由としては、試薬等の購入が予定より少なかったことがあげられる。また、学会発表したが、遠方ではなかったため、旅費が発生しなかったことがあげられる。
Expenditure Plan for Carryover Budget	次年度使用額については、研究を遂行するための試薬購入費 (物品費) を中心に使用する予定である。また、最終年度にあたるため、成果発表のために旅費、投稿にかかる費用として使用することを計画している。