Examination of the mechanisms by which SOX2 promotes cell proliferation in esophageal cancer

2017 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15K19040
• Research Institution: Tokyo Medical and Dental University
• Principal Investigator: 玄 泰行 東京医科歯科大学, 難治疾患研究所, 助教 (80596156)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: SOX2 / miRNA / 食道扁平上皮癌

Outline of Annual Research Achievements

食道扁平上皮癌において高頻度に遺伝子増幅により活性化しているSOX2が、癌促進的に働くメカニズムについて検討を行った。これまでに食道扁平上皮癌臨床検体において、SOX2の発現亢進とリン酸化AKTの発現は正の相関を認めることを明らかにした。本研究においては、SOX2がAKT-mTOR経路を亢進させる機序を明らかにすることを目的とした。まず、SOX2はPTENの発現抑制を介してAKT経路を亢進させることを見出した。miRNAの生成をDICERのノックダウンで行うと、SOX2の発現は変化しないもののPTENの発現が上昇したことからSOX2増幅食道癌細胞においてはSOX2はmiRNAの発現を介してPTENを抑制していることが考えられた。そこでSOX2をノックダウンした時に変動するmiRNAを網羅的に解析した結果、miR-17-92クラスターが抑制されることを見出した。miR-17-92クラスターのうち、miR-19a-3pがダイレクトにPTENを制御していることを確認した。SOX2をノックダウンした後、miR-19a-3pを導入すると、PTENの抑制、AKT-mTOR経路の亢進、それにともなう増殖が回復し、逆にmiR-19a-3p inhibitorはSOX2高発現細胞においてPTENを増加させ、増殖を抑制した。次に、SOX2がmiR-17-92クラスターを直接制御しているかどうかをクロマチン免疫沈降法（CHIP-qPCR)を用いて検証した。miR-17-92クラスターのプロモーター領域内にはSOX2 binding motifが複数存在するが、CHIP-qPCRにおいて、いずれの領域においてもSOX2の結合は認めることはできなかった。以上の結果からSOX2は間接的にmiR-17-92 clusterの発現を上げ、AKT-mTOR経路を通じて増殖を促進していることが明らかとなった。

Research Products

• [Journal Article] miR-3140 suppresses tumor cell growth by targeting BRD4 via its coding sequence and downregulates the BRD4-NUT fusion oncoprotein. (2018)
  • Author(s): Tonouchi E, Gen Y, Muramatsu T, Hiramoto H, Tanimoto K, Inoue J, Inazawa J
  • Journal Title: Sci Rep. Volume: 8 Pages: 4482
  • DOI: doi: 10.1038/s41598-018-22767-y.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] ASPP2 suppresses invasion and TGF-β1-induced epithelial-mesenchymal transition by inhibiting Smad7 degradation mediated by E3 ubiquitin ligase ITCH in gastric cancer. (2017)
  • Author(s): Gen Y, Yasui K, Kitaichi T, Iwai N, Terasaki K, Dohi O, Hashimoto H, Fukui H, Inada Y, Fukui A, Jo M, Moriguchi M, Nishikawa T, Umemura A, Yamaguchi K, Konishi H, Naito Y, Itoh Y
  • Journal Title: Cancer Lett. Volume: 398 Pages: 52-61
  • DOI: doi: 10.1016/j.canlet.2017.04.002.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Loss of PAR-3 protein expression is associated with invasion, lymph node metastasis, and poor survival in esophageal squamous cell carcinoma. (2017)
  • Author(s): Kitaichi T, Yasui K, Gen Y, Dohi O, Iwai N, Tomie A, Yamada N, Terasaki K, Umemura A, Nishikawa T, Yamaguchi K, Moriguchi M, Sumida Y, Mitsuyoshi H, Naito Y, Zen Y, Itoh Y.
  • Journal Title: Human Pathol. Volume: 62 Pages: 134-140
  • DOI: doi: 10.1016/j.humpath.2017.01.009.
  • Peer Reviewed
• [Presentation] The exploration of miRNAs that induce cell death in p53 inactive cancer cells using functional-miRNA screening (2017)
  • Author(s): Yasuyuki Gen, Jun Inoue1, Johji Inazawa,
  • Organizer: 第76回日本癌学会学術総会
• [Presentation] 機能的miRNAスクリーニングを用いたp53不活性型癌に細胞死を誘 導するmiRNAの探索 (2017)
  • Author(s): 玄泰行、井上純、稲澤譲治
  • Organizer: 日本人類遺伝学会第62回大会
• [Patent(Industrial Property Rights)] マイクロRNA及びその誘導体を有効成分とするがん治療剤 (2017)
  • Inventor(s): 稲澤譲治、玄泰行、村松智輝、外内えり奈
  • Industrial Property Rights Holder: 稲澤譲治、玄泰行、村松智輝、外内えり奈
  • Industrial Property Rights Type: 特許
  • Industrial Property Number: 特願2017-229046