Validation of CD271 as a Therapeutic Target of Squamous Cell Carcinoma

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15K14414
• Research Institution: Miyagi Prefectural Hospital Organization Miyagi Cancer Center
• Principal Investigator: 田中 伸幸 地方独立行政法人宮城県立病院機構宮城県立がんセンター(研究所), がん先進治療開発研究部, 部長 (60280872)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 免疫抑制

Outline of Annual Research Achievements

頭頸部扁平上皮癌のがん幹細胞(CSC)マーカーとして同定したCD271に着目し治療法の開発に取り組んだ。具体的には、①CD271責任ドメインとエフェクター分子の同定、②特異的抗体の開発とin vitro腫瘍阻害活性の解析、③CD271依存性の抗腫瘍免疫抑制機構の解明と特異抗体による治療モデルの構築、④細胞内ドメイン阻害による腫瘍縮小効果について解析を行う。
CD271をノックダウンしたHPCM2株を作成し、超免疫不全マウス(NOG)に移植したところ、腫瘍形成能がin vitroおよびin vivo両面で消失した。腫瘍形成には、CD271が必要であると考えられた。CD271をノックダウンにより細胞周期がG0にアレストした。さらに、シグナル伝達系を解析したところ、p42/44ERKが減少していた。CD271ノックダウン、およびエフェクター分子と目されるRhoAに対する阻害を行ったところ細胞遊走が抑制された。ERK阻害薬を添加したところ、細胞増殖に対する効果は限定的であたが、細胞周期のG0アレストに重要なCDKN1Cが発現上昇していた。
一方、特異抗体の作成についてマウスにリコンビナント蛋白の免疫を行い、ハイブリドーマ作成を行っている。一方で、人工リンパ節を用いた抗体作成は効率が悪く手技としては通常の免疫法を用いて抗体樹立を行っている。エフェクター分子の同定を目指し、CD271の細胞内ドメインのリコンビナント蛋白および細胞に発現したデュアルタグ付きCD271を用いてHPCM２細胞株から会合分子を精製し、候補分子を少なくとも２種同定した。CD271ノックダウンに加えてCDKN1Cをノックダウンしたところ、G0アレストの解除に成功した。以上の結果から、CD271はCDKN1CおよびERK活性化によって癌幹細胞性および悪性形質を発揮することが明らかとなった。

Research Products

• [Journal Article] ESCRT-0 dysfunction compromises autophagic degradation of protein aggregates and facilitates ER stress-mediated neurodegeneration via apoptotic and necroptotic pathways. (2016)
  • Author(s): Oshima R, Hasegawa T, Tamai K, Sugeno N, Yoshida S, Kobayashi J, Kikuchi A, Baba T, Futatsugi A, Sato I, Satoh K, Takeda A, Aoki M & Tanaka N
  • Journal Title: Scientific Reports Volume: 6 Pages: 1-6
  • DOI: 10.1038/srep24997
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] EGFR Mutation Analysis of Circulating Tumor DNA Using an Improved PNA-LNA PCR Clamp Method (2016)
  • Author(s): Watanabe K, Fukuhara T, Tsukita Y, Morita M, Suzuki A, Tanaka N, Terasaki H, Nukiwa T, Maemondo M
  • Journal Title: Can Respir J. Volume: 5297329 Pages: 1-6
  • DOI: 10.1155/2016/5297329
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Nrf2 suppresses macrophage inflammatory response by blocking proinflammatory cytokine transcription (2016)
  • Author(s): Kobayashi EH, Suzuki T, Funayama R, Nagashima T, Hayashi M, Sekine H, Tanaka N, Moriguchi T, Motohashi H, Nakayama K, Yamamoto M.
  • Journal Title: Nat Commun. Volume: 7 Pages: 1-7
  • DOI: 10.1038/ncomms11624
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] CD271 regulates the proliferation and motility of hypopharyngeal cancer cells (2016)
  • Author(s): Mochizuki M. Tamai K. Imai T. Sugawara S. Ogama N. Nakamura M. Matsuura K. Yamaguchi K. Satoh K. Sato I. Motohashi H. Sugamura, K. & Tanaka, N.
  • Journal Title: Scientific Reports Volume: 6 Pages: 30707
  • DOI: 10.1038/srep30707
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Enhanced expression of semaphorin 3E is involved in the gastric cancer development (2016)
  • Author(s): Maejima R, Tamai K, Shiroki T, Yokoyama M, Shibuya R, Nakamura M, Yamaguchi K, Abue M, Oikawa T, Noguchi T, Miura K, Fujiya T, Sato I, Iijima K, Shimosegawa T, Tanaka N, Satoh K.
  • Journal Title: Int J Oncol. Volume: 49 Pages: 887,894
  • DOI: 10.3892/ijo.2016.3593
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Xenotransplantation elicits salient tumorigenicity of adult T-cell leukemia-derived cells via aberrant AKT activation (2016)
  • Author(s): Yamaguchi K, Takanashi T, Nasu K, Tamai K, Mochizuki M, Satoh I, Ine S, Sasaki O, Satoh K, Tanaka N, Harigae H. & Sugamura K.
  • Journal Title: Cancer Sci. Volume: 107 Pages: 638,643
  • DOI: 10.1111/cas.12921
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Induction of Cell Death in Growing Human T-Cells and Cell Survival in Resting Cells in Response to the Human T-Cell Leukemia Virus Type 1 Tax (2016)
  • Author(s): Mizuguchi M, Sasaki Y, Hara T, Higuchi M, Tanaka Y, Funato N, Tanaka N, Fujii M, Nakamura M.
  • Journal Title: PLoS One Volume: 11 Pages: 0148217
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0148217
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] Nrf2 plays a pivotal role in Staphylococcus aureus infection control through NLRP3 inflammasome activation and pyroptosis (2016)
  • Author(s): Fukushima M, Nagashima R, Motohash H, Tanaka N
  • Organizer: 日本免疫学会
  • Place of Presentation: 沖縄県
  • Year and Date: 2016-12-05
• [Presentation] 頭頸部癌においてCD271は増殖・浸潤を制御する (2016)
  • Author(s): 望月麻衣 玉井恵一 今井隆之 小鎌直子 中村真央 松浦一登 山口臺範 佐藤賢一 佐藤郁郎 菅村和夫 田中伸幸
  • Organizer: 日本分子生物学会
  • Place of Presentation: 横浜市
  • Year and Date: 2016-12-02