上皮間葉系移行に関わる標的分子の血中モニタリングと転移・浸潤メカニズムの解明

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K10147
• Research Institution: Jichi Medical University
• Principal Investigator: 辻仲 眞康 自治医科大学, 医学部, 講師 (10338923)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 鈴木 浩一 自治医科大学, 医学部, 准教授 (70332369) ; 力山 敏樹 自治医科大学, 医学部, 教授 (80343060)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 上皮間葉系移行 / 転移 / 大腸癌

Outline of Annual Research Achievements

「研究目的」
近年、癌の転移のメカニズムとして上皮細胞が間葉系様細胞に変化する現象、上皮間葉系移行(EMT)が注目されています。細胞運動性の亢進や細胞外基質の蓄積をもたらし、癌細胞が転移や浸潤能を獲得すると考えられますがヒト臨床検体では証明されていません。我々は、腫瘍内不均一性に起因する遺伝子発現の分布の偏りに注目しました。WntやVEGF等のEMT促進遺伝子は広く先進部で活性化している一方、EMT関連遺伝子の発現はその一部に限局している事を明らかにしました。転移形成のプロセスは、先進部全体の環境変化と部分的な細胞の転移能獲得というEMTの段階的な過程を経て、血中、転移先へと場を進めます。臨床検体ではこの偏在したEMTの発現をうまく捉える事ができず結果が解離したと考えられます。さらに転移先では間葉系様細胞の特徴が失われるためEMTの証明は困難です。そこで注目したのが血中に遊離した希少な腫瘍細胞やRNAを検出する技術です。本研究では、ゲノムプロファイルを血中モニタリングし、間葉系様細胞の特徴を有する腫瘍細胞やEMTに関わるmicroRNAを血中で捉え、転移に関わるEMTの役割を明らかにします。
「研究計画」
EMT促進遺伝子および、関連遺伝子の腫瘍内発現分布の不均一性の検証と臨床病理学的特徴の検討を行います：免疫組織染色（EMT促進遺伝子、EMT関連遺伝子および接着因子）と発現解析（RT-PCR）臨床病理学的特徴との相関：転移の有無や転移臓器、組織型や脈管侵襲等

Current Status of Research Progress

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

Reason

個体差によるバイアスを除外するため、先進部の発現を中心部の発現で補正した比を用いた解析を行った。マイクロアレイの結果を転移の有無で2群に分け、有意差（p<0.05）があった1512プローブに対し分子間ネットワーク解析を行うと、EMTを誘導すると考えられているWntやVEGF等のシグナル伝達経路に関わる遺伝子が、転移を有する癌の先進部全体で高発現していることが明らかとなった。また、EMT関連遺伝子であるZEB1の発現には腫瘍内不均一性があり、先進部で高く、中心部、転移巣では低値を示した。EMTを抑制するmicroRNAであるmiR-200cの発現はZEB1の発現と逆相関を示し、先進部におけるmiR-200cの発現は転移を有する癌で転移を有さない癌と比較し有意に低下していた（p=0.015）。

Strategy for Future Research Activity

EMTに関わるmicroRNA、mRNAの血中モニタリングをします（digital PCRによる血中遊離RNAの検出）：microRNAの血中モニタリング：SNAIL、ZEBを制御しているmiR-21とmiR-200の血中モニタリングを行います。また、EMT関連遺伝子のmRNAを血中モニタリングし、microRNAの発現との相関性を検証します。

Causes of Carryover

消耗品の価格変動のため

Expenditure Plan for Carryover Budget

次年度消耗品に繰り越しする

Research Products

• [Journal Article] Heterogeneous expression of zinc-finger E-box-binding homeobox 1 plays a pivotal role in metastasis via regulation of miR-200c in epithelial-mesenchymal transition (2016)
  • Author(s): 7Muto Y, Suzuki K, Kato T, Tsujinaka S, Ichida K, Takayama Y, Fukui T, Kakizawa N, Watanabe F, Saito M, Futsuhara K, Noda H, Miyakura Y, Konishi F, Rikiyama T
  • Journal Title: Int J Oncol. Volume: 49 Pages: 1057-1067
  • DOI: 10.3892/ijo.2016.3583
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant