表皮細胞のリプログラミングと腫瘍化プロセス

2018 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 16K10159
• Research Institution: The University of Tokushima
• Principal Investigator: 久保 宜明 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(医学域), 教授 (10260069)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 松立 吉弘 徳島大学, 病院, 講師 (80622729)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 表皮細胞 / リプログラミング / 腫瘍化 / 腫瘍内不均一性 / 日光角化症 / ボーエン病

Outline of Annual Research Achievements

表皮細胞の腫瘍化には一般の癌と同様に多段階発癌機構が関与していると考えられるが、１つの腫瘍において個々の細胞クローンは決して単一ではなく、腫瘍内不均一性があることがわかってきた。腫瘍内不均一性は、外科的に切除不能な癌の根治が困難な主要因であり、その機構の１つとして表皮細胞のリプログラミングが考えられる。また、表皮細胞の腫瘍化プロセスにおいて、腫瘍の起源となる細胞は幹細胞である可能性が高いと考えられるが、幹細胞と完全に分化した細胞の中間の、単分化能を持つ前駆細胞（committed progenitor cell; CP細胞）がリプログラミングしている可能性もある。本研究では病理組織学的見地から、日光角化症（AK）を幹細胞由来の表皮内癌、ボーエン病（BD）をCP細胞由来の表皮内癌と仮定し、表皮細胞のリプログラミングに関与する分子の同定を試みる。AK/BDの凍結各2サンプルを選び、調整後計4サンプルを化学物質評価研究機構へ提出した。サンプルからタンパク質を抽出、酵素消化を行った後、液体クロマトグラフィー質量分析を用いた解析によって、計701個のタンパク質を同定した。AK/BD 2サンプル間でタンパク質の定量比較解析を行い、AKで高発現する12個のタンパク質とBDで高発現する12個のタンパク質を同定した。各12個のタンパク質について現在までに知られている情報を詳細に検討し、表皮細胞のリプログラミングや腫瘍化に重要と考えられるタンパク質を探索した。AKで高発現するタンパク質としてRCE1、CDC42、14-3-3 beta、14-3-3 zetaの４つと、BDで高発現するタンパク質としてDUSP1、PEDF、PTRFの３つに注目し、各抗体を入手した。一部の抗体を用いた免疫染色ではタンパク質の発現を確認済みである。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

平成30年度産休・育休などにより実働教室員が減ったことから、研究代表者・研究分担者は診療や教育などその他の業務で多忙となり、研究遂行に要する十分な時間と労力を確保できなかった。また、研究の過程で購入したいくつかの抗体の質が悪くタンパク発現をうまく検出できなかったことや研究の結果判定の困難な事例などにより、想定以上に研究遂行に時間を要した。

Strategy for Future Research Activity

新たに注文・入手する抗体を含め、７つのタンパク質（AKで高発現する４つとBDで高発現する３つ）の各抗体を用いて、質量分析に用いたAK/BD各2サンプルを含め、AK/BDサンプルにおいて免疫染色を行い、タンパク質発現の程度や発現細胞・部位などを詳細に検討する。質量分析の結果を確認するとともに、免疫染色でAK/BDサンプル内での腫瘍内不均一性の有無を検討する。また、AK/BD病変周囲の正常皮膚で主に表皮基底層での細胞間発現量の差を検討し、幹細胞/CP細胞の鑑別を試み、新規のAK/BD鑑別マーカー・幹細胞/CP細胞鑑別マーカー・AK/BDの治療標的分子などを見出したい。

Causes of Carryover

平成30年度産休・育休などにより実働教室員が減ったことから、研究代表者・研究分担者は診療や教育などその他の業務で多忙となり、研究遂行に要する十分な時間と労力を確保できなかった。また、研究の過程で購入したいくつかの抗体の質が悪くタンパク発現をうまく検出できなかったことや研究の結果判定の困難な事例などにより、想定以上に研究遂行に時間を要したため、研究期間を延長した。新たに注文・入手する抗体を含め、最終年度として研究成果をまとめるために必要な物品費などに使用する。