Gastric carcinogenesis mechanism by impaired expression of Notch1 receptor through the deviation from cellular senescence

2017 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15K08946
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 今谷 晃 東北大学, 医学系研究科, 教授 (30333876)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 胃粘膜萎縮 / Notch1 / DNAメチル化 / 細胞老化

Outline of Annual Research Achievements

固有胃腺においてはHelicobacter pylori (H.pylori) 感染によって加齢とともに進む壁細胞や主細胞数の減少が加速され、胃癌の発生母地となる胃粘膜萎縮と腸上皮化生が進展すると考えられている。また、膜貫通型受容体であるNotch1遺伝子は胃の分化維持や発癌にも関与していることが知られており、本研究者も癌幹細胞の観点から胃発癌に関与していることを明らかにしている。
このため、本研究ではNotch1遺伝子による老化制御機構逸脱による発癌機構の解明を目的とした。H.pylori長期感染マウス胃粘膜萎縮モデルではNotch1発現が抑制を受けていることを明らかにしているため、その機序としてepigeneticな発現調整機構であるDNAメチル化に着目した。Notch1 promoterからexon1までの2491bpの領域にCpGアイランドが存在することを同定した後、胃癌培養細胞株AGSに対して脱メチル化剤5-Aza-dcを添加し定量PCRで検討したところ、Notch1発現は2.4倍程度まで回復した。
さらに本年度は、既にADAM17阻害剤Marimastat添加によりNotch1レセプターが発現維持されることをFACSと蛍光免疫染色で確認しているAGS細胞を用いて検討した。50μM Marimastat存在下では、マトリゲル内でのコロニー形成数の低下を認めた。また、Marimastat存在下ではAGS細胞において濃度依存性にp53の発現誘導を確認した。p53は細胞老化を誘導することが知られており、Notch1レセプターが維持されるとp53が発現し細胞老化が誘導されることが示唆された。つまり、H.pylori感染によってepigeneticな変化を受けNotch1レセプターの発現が維持できなくなると、p53の発現が低下し細胞老化から逸脱し発癌に結びつくことが類推された。