2016 Fiscal Year Research-status Report
GISTにおけるKit活性の時空間解析: オルガネラのみで起こるがんシグナリング
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16K18427
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| Research Institution | Tokyo University of Science |
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Principal Investigator |
小幡 裕希 東京理科大学, 研究推進機構生命医科学研究所, 講師 (20609408)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | GIST / c-Kit / PI3K / Akt / STAT5 / マスト細胞腫 / ゴルジ / 細胞内輸送 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、消化管間質細胞腫 (gastrointestinal stromal tumour: GIST) におけるKitの恒常的活性化変異体の増殖シグナルが、「細胞内でいつ・どこから発信されるのか」を明らかにすることである。本年度は、患者から樹立されたGIST細胞株および腫瘍切片の臨床標本におけるKitの細胞内局在について、免疫蛍光染色法と共焦点レーザー顕微鏡による解析をおこなった。興味深いことに、GIST細胞株において、Kit変異体は核近傍領域に集積しており、その領域はトランスゴルジ槽とよく一致した。この結果は、臨床標本のGISTの腫瘍切片でも同様であり、GISTにおけるKit変異体はゴルジ体に集積することが明らかとなった。さらに、Kitの活性化の指標である自己リン酸化部位を認識する抗体で蛍光イメージングしたところ、Kitの活性化はゴルジ体のみで起こっていた。実臨床で問題となるKit阻害剤イマチニブに抵抗性を持つKit変異体も、ゴルジ体に集積し、そこのみで活性化していた。GISTにおけるKitシグナルは、これまで考えられてきた細胞膜ではなく、ゴルジ体で起こることが示唆された (Obata et al., 2017, Oncogene)。最近、我々は、マスト細胞腫のKit変異体がエンドリソソームに集積していることを見出しており (Hara and Obata, 2017, Plos One; Toyoshima et al., 2017, Int. Immunol.)、本研究によって、同じ変異型Kitであっても、がん種が異なることでシグナルプラットホームが異なることが示唆される。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
GISTにおけるKitシグナルがゴルジ体のみで起こることを示唆するデータを得た。さらに、Kit阻害剤イマチニブに抵抗性を持つKit変異体もゴルジ体でシグナル伝達することを見出した。この研究成果は、2017年2月13日にOncogene誌のオンライン版に掲載された。また、Kit変異体を発現するマスト細胞腫との比較をおこなっており、同じ分子種であっても、がん種が異なることで、増殖シグナルが起こる場所が異なることも明らかにした (Hara and Obata, 2017, Plos One; Toyoshima et al., 2017, Int. Immunol.)。
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| Strategy for Future Research Activity |
GISTにおけるKitの異常局在についてのメカニズムの詳細を明らかにするために、共免疫沈降法と質量解析を組み合わせた実験をおこなう。得られた情報を元に、機能蛋白質の候補をノックダウンまたは過剰発現させ、Kitの細胞内局在の変化およびシグナルへの影響を調べる。さらに、Kitの局在機構におけるマスト細胞腫との違いについても検討する。また、GIST・マスト細胞腫におけるKit変異体の異常局在は、野生型Kitと明らかに異なるので、その仕組みの理解を応用した治療戦術の構築をおこないたい。
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| Causes of Carryover |
GISTにおけるKitの異常局在の原因について、共免疫沈降法と質量解析を用いて明らかにする予定だったが、論文のリビジョンが複数重なり、それができなかった。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
Kitを免疫沈降するためのモノクローナル抗Kit抗体・Protein G-Dynabeads, トリプシン, ペプチド精製のためのカラム・試薬を購入し、質量解析をおこないたい。
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[Journal Article] Oncogenic signaling by Kit tyrosine kinase occurs selectively on the Golgi apparatus in gastrointestinal stromal tumors2017
Author(s)
Obata, Y., Horikawa, K., Takahashi, T., Akieda, Y., Tsujimoto, M., Fletcher, J.A., Esumi, H., Nishida, T. & Abe, R.
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Journal Title
Oncogene
Volume: -
Pages: -
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] M-COPA suppresses endolysosomal Kit-Akt oncogenic signalling through inhibiting the secretory pathway in neoplastic mast cells.2017
Author(s)
Hara, Y., Obata, Y (corresponding author), Horikawa, K., Tasaki, Y., Suzuki, K., Murata, T., Shiina, I. & Abe, R.
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Journal Title
PLoS ONE
Volume: -
Pages: -
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] The spleen is the site where mast cells are induced in the development of food allergy2017
Author(s)
Toyoshima, S., Wakamatsu, E., Ishida, Y., Obata, Y., Kurashima, Y., Kiyono, T. & Abe, R.
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Journal Title
International Immunology
Volume: 29
Pages: 31-45
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] 消化管間質細胞腫, マスト細胞腫の無限増殖にはオルガネラでのPI3K-Aktシグナルが必要である ~変異型Kitチロシンキナーゼのゴルジ体, エンド/リソソームへの異常局在とがんシグナリング~2016
Author(s)
小幡裕希, 堀川啓太, 高橋 剛, 穐枝佑紀, 辻本正彦, 原 泰志, 江角浩安, 西田俊朗, 安部 良
Organizer
第39回 日本分子生物学会大会 シンポジウム
Place of Presentation
パシフィコ横浜, 横浜
Year and Date
2016-11-30 – 2016-12-02
Invited
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[Presentation] Oncogenic signals by Kit tyrosine kinase occur on the Golgi apparatus in gastrointestinal stromal tumor cells ~ Spatiotemporal analyses of imatinib-resistant and -sensitive Kit signaling ~2016
Author(s)
Obata, Y., Horikawa, K., Takahashi, T., Akieda, Y., Tsujimoto, M., Esumi, H., Nishida, T. & Abe, R.
Organizer
The 41st Naito Conference
Place of Presentation
ホテルシャトーガトレーゼサッポロ, 札幌
Year and Date
2016-07-05 – 2016-07-08
Int'l Joint Research
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