前立腺癌骨転移において骨髄由来間葉系幹細胞が癌細胞の悪性形質獲得に与える影響

2017 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 16K11014
• Research Institution: Oita University
• Principal Investigator: 野村 威雄 大分大学, 医学部, 講師 (40347034)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 三股 浩光 大分大学, 医学部, 教授 (60219714)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 骨転移 / 骨髄由来間葉系幹細胞

Outline of Annual Research Achievements

BMSCsとLNCaP細胞を共培養するとLNCaP細胞は共培養72時間以降有意に増殖速度が増加した。また浸潤・遊走能は共培養24時間でそれぞれ2.13倍、2.75倍に増加した。共培養下ではLNCaP細胞におけるARリン酸化（Ser 81）およびAktリン酸化の経時的な亢進を認めたがERKリン酸化には変化を認めなかった。同様に共培養下では経時的なPSA発現亢進および培養上清中のPSA増加を認めた。浸潤・遊走能に関してはEMT関連分子の解析を施行した。転写因子SnailとSlugとも共培養下で発現亢進し、免疫染色による解析ではSnailの核内移行を認めたがEMT関連分子（E-cadherin、α-catenin、N-cadherin、Vimentin、β-catenin）の発現に変化は認めなかった。一方MMP-7およびCyclin D1は共培養下で発現亢進を認めた。Akt活性化によってLNCaP細胞は悪性形質を獲得しているため、Akt阻害剤（LY294002）によるARリン酸化状態の抑制によるLNCaP細胞の増殖、浸潤・遊走能について分子細胞学的に解析した。Akt阻害剤の処理時間・濃度依存性にLNCaP細胞の増殖、浸潤・遊走能はそれぞれ抑制され、またARリン酸化の抑制も観察された。以上の結果からBMSCsと共培養することで生じるLNCaP細胞におけるARリン酸化の亢進はAktシグナル伝達系による制御を受けていることが示唆された。

Current Status of Research Progress

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

Reason

BMSCsと共培養することでLNCaP細胞はAkt-ARシグナルの活性化を介して悪性形質（細胞増殖能、浸潤・遊走能）を獲得したことから前立腺癌細胞の骨転移巣での進展に骨髄由来間葉系幹細胞が影響を与えることが分かった。したがって平成29年度の研究ではAktシグナルを阻害することでLNCaP細胞の増殖、浸潤・遊走能が抑制することを解析した。Akt阻害剤（LY294002）の時間・濃度依存性にLNCaP細胞の増殖、浸潤・遊走能はそれぞれ抑制され、またARリン酸化の抑制も観察された。
平成29年度の研究では前立腺癌細胞悪性形質化に関する間質細胞の影響についてAkt-ARシグナル伝達系が関与するという新知見が得られたため、到達度としては上記と考える。

Strategy for Future Research Activity

BMSCsが分泌するサイトカインによってLNCaP細胞はAkt-ARシグナルの活性化し悪性形質を獲得するため、今後はBMSCsが分泌する特定のサイトカインを同定したい。サイトカインの同定に関しては網羅的解析を行い、分泌量の多いサイトカインを同定し中和抗体を使用して不活化し、LNCaP細胞におけるAkt-ARシグナルおよび悪性形質の変化について分子細胞学的に解析する予定である。