腎癌悪性化に関わる新たな責任遺伝子の同定

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K08405
• Research Institution: Oita University
• Principal Investigator: 守山 正胤 大分大学, 医学部, 教授 (90239707)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: Sav1 / 腎細胞癌 / ノックアウトマウス

Outline of Annual Research Achievements

これまでに私たちは、淡明細胞型腎細胞癌(ccRCC)の悪性化に14番染色体長腕(14q)欠失に伴うSAV1遺伝子の発現低下が重要であることを見出した。そこで本年度は腎特異的にSav1遺伝子が欠失したマウスを作製して腎尿細管上皮細胞におけるSav1の機能を検証した。
１．Sav1ノックアウトマウスの作製
Sav1のエキソン3をloxP配列ではさむようにデザインされたES細胞を入手してキメラマウスを作製し、野生型マウスと交配してSav1コンディショナルコックアウトマウスを得た。さらにこのマウスと、Cadhelin 16プロモーター下で腎尿細管特異的にCre-recombinaseを発現するトランスジェニックマウスと交配して目的のマウスを作製した。
２．組織学的解析
得られたマウスの外表所見、体重、腎重量、組織所見について経時的に観察した。腎特異的Sav1欠失マウスは野生型マウスに比べて、明らかな奇形や有意な体重および腎重量の変化は認めなかったが、組織学的に尿細管上皮細胞の増加や重層化、核の大型化を認めた。また、糸球体嚢胞や尿細管嚢胞の形成が目立った。さらに加齢とともに近医尿細管数の減少と間質の慢性炎症所見を認めた。
以上の結果から、Sav1はネフロン構造の維持に重要な生理的機能を果たしていることが示された。また、欠失マウスの腎尿細管上皮の核が大型化して大小不同性もみられたことから、Sav1欠失は癌細胞の増殖だけではなく、高悪性度ccRCCの特徴である核の腫大・異型核に関与していることが示唆された。

Current Status of Research Progress

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

Reason

本年度の研究課題は腎特異的Sav1ノックアウトマウスの作製と解析であり、具体的な実施項目は以下の3点である。

１．ES細胞の入手とキメラマウスの作出
２．腎特異的Sav1ノックアウトマウスの作製
３．腎特異的Sav1ノックアウトマウスのフェノタイプの解析
このうち１および２については前々年度から着手していたもので、 European Conditional Mouse Mutagenesis (EUCOMM)からES細胞を入手し、NPO法人発生工学研究会との共同研究として目的のマウスを作製することができた。３については解析可能なマウスの確保に時間がかかったが、経時的な観察と組織学的解析を遂行することで多くの興味深い知見を得ることができ、研究成果を発信することができた。

Strategy for Future Research Activity

私はこれまでに、高悪性度の腎細胞癌では14番染色体長腕が欠失していることを見出した。さらに、欠失に伴い発現低下する遺伝子群を抽出して、その中からSAV1とWDR20に注目して解析を進めてきた。今後は、SAV1やWDR20以外の候補遺伝子について機能解析を行い新たな責任遺伝子の同定を目指す。具体的な研究項目は以下の２点である。

１．候補遺伝子の抽出
これまでにリストアップした遺伝子群の中から増殖や運動性、生存能などの機能との関与が報告されている遺伝子を選択する。それらの遺伝子について腎癌細胞株にウイルスベクターを用いて発現回復させ細胞機能や形態の変化をみる。さらに免疫不全マウスを用いた同所移植モデルを構築して、生体内でのがん抑制遺伝子としての機能を確認する。
２．シグナルパスウェイの同定と治療応用
抽出した新規がん抑制遺伝子の欠失によって腎癌細胞で活性化されているシグナルパスウェイを同定する。そしてパスウェイを構成する分子の中から治療標的となり得る分子を抽出して、その有望性を検討する。

Causes of Carryover

当初の見積金額よりも安く購入できたことと、研究が順調に遂行できたため計画していた実験の一部が省略できたことによって差額が生じた。

Expenditure Plan for Carryover Budget

次年度の細胞機能解析研究に必要な消耗品費として使用する。

Research Products

• [Journal Article] Overexpression of cannabinoid receptor 1 in esophageal squamous cell carcinoma is correlated with metastasis to lymph nodes and distant organs, and poor prognosis. (2017)
  • Author(s): Hijiya N, Shibata T, Daa T, Hamanaka R, Uchida T, Matsuura K, Tsukamoto Y, Nakada C, Iha H, Inomata M, Moriyama M.
  • Journal Title: Pathol Int. Volume: 67 Pages: 83-90
  • DOI: 10.1111/pin.12495.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Periportal low attenuation associated with liver metastasis from colorectal cancer: evaluation using multi-detector-row CT with pathological correlation. 2017 Jan;35(1): (2017)
  • Author(s): Takaji R, Matsumoto S, Kiyonaga M, Yamada Y, Mori H, Iwashita Y, Ohta M, Inomata M, Hijiya N, Moriyama M, Takaki H, Fukuzawa K, Yonemasu H.
  • Journal Title: Jpn J Radiol. Volume: 35 Pages: 10-15
  • DOI: 10.1007/s11604-016-0592-9.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Kidney-specific knockout of Sav1 in the mouse promotes hyperproliferation of renal tubular epithelium through suppression of the Hippo pathway. (2016)
  • Author(s): Kai T, Tsukamoto Y, Hijiya N, Tokunaga A, Nakada C, Uchida T, Daa T, Iha H, Takahashi M, Nomura T, Sato F, Mimata H, Ikawa M, Seto M, Matsuura K, Moriyama M.
  • Journal Title: J Pathol. Volume: 239 Pages: 97-108
  • DOI: doi: 10.1002/path.4706.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Perirenal lymphatic systems: Evaluation using spectral presaturation with inversion recovery T2 -weighted MR images with 3D volume isotropic turbo spin-echo acquisition at 3.0T. (2016)
  • Author(s): Matsumoto S, Mori H, Kiyonaga M, Yamada Y, Takaji R, Sato F, Mimata H, Hijiya N, Moriyama M, Tanoue R, Tomonari K, Matsumoto T, Hasebe T.
  • Journal Title: J Magn Reson Imaging. Volume: 44 Pages: 897-905
  • DOI: 10.1002/jmri.25244.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Atrial Fibrillation-Mediated Upregulation of miR-30d Regulates Myocardial Electrical Remodeling of the G-Protein-Gated K(+) Channel, IK.ACh. (2016)
  • Author(s): Morishima M, Iwata E, Nakada C, Tsukamoto Y, Takanari H, Miyamoto S, Moriyama M, Ono K.
  • Journal Title: Circ J. Volume: 80 Pages: 1346-55
  • DOI: 10.1253/circj.CJ-15-1276.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Reduced phosphorylation of ribosomal protein S6 is associated with sensitivity to MEK inhibition in gastric cancer cells. (2016)
  • Author(s): Hirashita Y, Tsukamoto Y, Yanagihara K, Fumoto S, Hijiya N, Nakada C, Uchida T, Matsuura K, Kodama M, Okimoto T, Daa T, Seike M, Iha H, Shirao K, Murakami K, Moriyama M.
  • Journal Title: Cancer Sci. Volume: 107 Pages: 1919-1928
  • DOI: 10.1111/cas.13094.
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 選択的血漿交換療法 エバキュア2Aを用いたサイトカイン除去 (2016)
  • Author(s): 内田 智久, 中嶋 桃子, 友 雅司, 泥谷 直樹, 守山 正胤
  • Organizer: 第37回日本アフェレシス学会学術大会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川県・横浜市）
  • Year and Date: 2016-11-25 – 2016-11-27
  • Invited
• [Presentation] DUSP4の発現低下は膵上皮内癌から浸潤癌への進展に関与する (2016)
  • Author(s): 泥谷 直樹, 塚本 善之, 中田 知里, 甲斐 友喜, 松浦 恵子, 猪股 雅史, 白尾 國昭, 森 宣, 瀬戸 加大, 青木 正博, 武川 睦寛, 守山 正胤
  • Organizer: 第75回日本癌学会学術総会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川県・横浜市）
  • Year and Date: 2016-10-06 – 2016-10-08
• [Presentation] WDR20は淡明細胞型腎細胞癌の悪性化に関与する (2016)
  • Author(s): 高橋 美香, 松浦 恵子, 甲斐 友喜, 徳永 暁憲, 佐藤 文憲, 三股 浩光, 守山 正胤
  • Organizer: 第104回日本泌尿器科学会総会
  • Place of Presentation: 仙台国際センター、東北大学百周年記念会館（宮城県・仙台市）
  • Year and Date: 2016-04-23 – 2016-04-25
• [Presentation] 腎特異的ノックアウトマウスモデルにおいて、SAV1 lossはHippo pathwayの抑制により腎尿細管上皮細胞に過剰増殖をもたらす (2016)
  • Author(s): 甲斐 友喜, 松浦 恵子, 塚本 善之, 高橋 美香, 中田 知里, 内田 智久, 泥谷 直樹, 佐藤 文憲, 守山 正胤, 三股 浩光
  • Organizer: 第104回日本泌尿器科学会総会
  • Place of Presentation: 仙台国際センター、東北大学百周年記念会館（宮城県・仙台市）
  • Year and Date: 2016-04-23 – 2016-04-25