Elucidation of molecular mechanism through autophagy in carcinogenesis of hepatocellular carcinoma

2018 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16K10565
• Research Institution: Niigata University
• Principal Investigator: 坂田 純 新潟大学, 医歯学系, 講師 (70447605)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小林 隆 新潟大学, 医歯学総合病院, 講師 (40464010) ; 若井 俊文 新潟大学, 医歯学系, 教授 (50372470)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 肝細胞癌 / オートファジー / p62 / リン酸化p62 / KEAP1

Outline of Annual Research Achievements

HCV陽性肝細胞癌患においてリン酸化したp62がNrf2に依存的にがん代謝を活性化することを介して癌細胞の増殖能亢進や抗癌剤耐性をもたらすことを明らかにした。
p62は、細胞生存、細胞増殖、細胞死に関わる多機能タンパク質である。p62は349番目のセリン残基（S349）がリン酸化されると、転写因子Nrf2の抑制タンパク質であるKeap1をリン酸化p62の基質上に集積させて不活化しNrf2を活性化することが知られている。また、ヒト肝細胞がん組織において異常集積を認める好酸性のマロリー小体の主要構成成分はp62であることが明らかになっており、ヒト肝細胞癌においてもNrf2の恒常的活性化が予想されていた。
今回、内在性にp62をほとんど発現していない肝細胞がん株Huh-7に、S349リン酸化模倣ないしはリン酸化不能p62変異体を発現させ、安定同位体でラベルされたグルコースないしはグルタミンを用いたトレース実験を行った。その結果、肝細胞がんでのNrf2の恒常的活性化は、グルコースからのUDP-グルクロン酸合成、グルタミンからのグルタチオン合成を促進させることが明らかになった。また、薬剤抱合に関わるUDP-グルクロン酸およびグルタチオンの産生亢進により、リン酸化p62をもつ肝細胞がん細胞はソラフェニブやシスプラチンに対する薬剤耐性を獲得し、グルタチオンの産生亢進により腫瘍の増殖が促進されることが明らかになった。また、ヒトの肝細胞癌の腫瘍サンプルにおいてp62、リン酸化p62、KEAP1特異的抗体を用いた免疫組織染色および二重免疫蛍光染色を実施したとこ
ろ、HCV陽性の肝細胞癌においてこれらのタンパク質が共局在して発現していることを示した。