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2017 Fiscal Year Research-status Report

腎明細胞癌における間充識形質獲得並びに代謝再編との関連に関する研究

Research Project

Project/Area Number 17K07151
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

橋本 茂  大阪大学, 免疫学フロンティア研究センター, 寄附研究部門准教授 (50311303)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
KeywordsArf6 / EZH2 / エピジェネティクス / 腎癌 / EMT
Outline of Annual Research Achievements

本研究は、間葉形質を獲得した腎癌におけるエピジェネティック制御によるArf6を中心とした癌浸潤・転移に特化した分子装置の創出と活性化、及び、代謝リプログラムにおける細胞内活性酸素種の量的制御の分子機序とArf6経路との関連を検討し、その分子機序の解明を目的とする。
本研究期間において、EZH2及びArf6経路構成分子群の遺伝子発現が亢進し、高転移性及び薬剤抵抗性を示す細胞として786-O、それらの遺伝子の発現が低く転移性及び薬剤抵抗性が低い細胞としてA704を用いたRNA-seq.解析を行いEZH2発現促進転写因子及び抑制転写因子候補を挙げ、EZH2遺伝子プロモーター上にある当該候補転写因子の結合する可能性があるか否かを解析ソフトJASPAR及びMEMEを用いた査定を行った後、腎癌のTCGA database解析によりEZH2発現と正あるいは負の相関が見られるものを絞り込みいくつかの転写因子候補を同定した。同様に、EZH2によるeIF4A1~3遺伝子群の発現誘導を介したArf6の翻訳活性化、mTOR及びRaptorの発現誘導を介したAMAP1の翻訳活性化に関わる候補転写因子群を同定している。また、EPB41L5ついてはEZH2によるZEB1の発現誘導に関わるいくつかの転写因子候補を見出している。
細胞の酸素消費速度及び細胞外酸性化速度を検討することにより、Arf6, AMAP1, EPB41L5の発現を抑制することにより解糖系が低下することを観察した。癌悪性度進展と関連したEMTにおいてミトコンドリアの形態が分裂タイプに変化することを見出した。例えば、T細胞ではその活性化に伴いATP産生をミトコンドリア呼吸から解糖系へと変換し、ミトコンドリアの形態が分裂タイプに変化することが報告されていること等から(Buck et al. Cell, 2016)、癌の間葉形質獲得に伴うミトコンドリアの形態変化を介した代謝リプログラムにArf6経路が関与することが示唆される。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

786-O細胞におけるEZH2の発現制御、EZH2によるArf6、AMAP1、EPB41L5の発現誘導に関わる分子群のスクリーニングを行い、複数の候補制御分子を同定したこと、酸素消費速度及び細胞外酸性化速度を検討において、Arf6, AMAP1, EPB41L5の発現を抑制することにより解糖系が低下すること、癌悪性度進展と関連したEMTにおいてミトコンドリアの形態が分裂タイプに変化することを見出しことは、当初の計画通りである。一方、Arf6経路による細胞内ROS量抑制に関連したマイトファジーによるミトコンドリアの除去の可能性とミトコンドリア内膜におけるROS産生抑制に関わる分子群の局在や機能制御に関する検討については現在解析中である。従って、おおむね順調に進展していると判断した。

Strategy for Future Research Activity

Arf6経路による細胞内ROS量抑制に関するマイトファジーによるミトコンドリアの除去の可能性とミトコンドリア内膜におけるROS産生抑制に関わる分子群の局在や機能制御についての検討を完結させると共に、平成29年度に同定したEZH2の発現制御、EZH2によるArf6、AMAP1、EPB41L5の発現誘導に関わる候補制御分子群のin vivoにおける機能解析を進める。具体的には、当該候補分子群の発現を抑制した786-O細胞をヌードマウスに異種移植することによる腫瘍形成能、SunitinibあるいはTemsirolimusなどの抗癌剤耐性、及び、肺転移性に与える影響について検討を進める。

  • Research Products

    (6 results)

All 2018 2017

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (2 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Necessity of p53-binding to the CDH1 locus for its expression defines two epithelial cell types differing in their integrity2018

    • Author(s)
      Oikawa T, Otsuka Y, Onodera Y, Horikawa M, Handa H, Hashimoto S, Suzuki Y, and Sabe H.
    • Journal Title

      Sci Rep

      Volume: 8(1) Pages: 1-13

    • DOI

      10.1038/s41598-018-20043-7

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Frequent overexpression of AMAP1, an Arf6 effector in cell invasion, is characteristic of the MMTV-PyMT rather than the MMTV-Neu human breast cancer model2018

    • Author(s)
      Otsuka Y, Oikawa T, Yoshino H, Hashimoto S, Handa H, Yamamoto H, Hashimoto A, and Sabe H.
    • Journal Title

      Cell Commun Signal

      Volume: 16(1) Pages: 1-9

    • DOI

      10.1186/s12964-017-0212-z

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Prognostic significance of erythrocyte protein band 4.1-like5 expression in upper urinary tract urothelial carcinoma2017

    • Author(s)
      Daimon T, Kosaka T, Kikuchi E, Mikami S, Miyazaki Y, Hashimoto A, Hashimoto S, Mizuno R, Miyajima A, Okada Y, Sabe H, and Oya M
    • Journal Title

      Urol Oncol

      Volume: 35(9) Pages: 543.e17-543.e24

    • DOI

      10.1016/j.urolonc.2017.04.008

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] メバロン酸代謝活性とArf6による癌悪性度進展の分子機序並びにスタチン有効性の解析2017

    • Author(s)
      橋本あり、橋本茂、及川司、大塚勇太郎、半田悠、小野寺康仁、佐邊壽孝
    • Organizer
      第116回北海道癌談話会
  • [Presentation] 膵癌ドライバー変異はARF6経路を介して癌悪性度とPD-L1発現を促進する2017

    • Author(s)
      橋本あり、橋本茂、古川聖太郎、蔦保暁生、大塚勇太郎、半田悠、小野寺康仁、及川司、平野聡、佐邊壽孝
    • Organizer
      2017年度生命科学系学会合同年次大会
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 癌免疫療法併用剤2018

    • Inventor(s)
      佐邊壽孝、平野聡、橋本あり、橋本茂
    • Industrial Property Rights Holder
      佐邊壽孝、平野聡、橋本あり、橋本茂
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2018-48179

URL: 

Published: 2018-12-17  

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