2017 Fiscal Year Research-status Report

NDRG1がVEGF誘導腫瘍血管新生へ関与する機構の解明と新規がん治療の創出研究

Research Project

Project/Area Number	17K07169
Research Institution	Kyushu University
Principal Investigator	渡公佑九州大学, 薬学研究院, 准教授 (90596834)
Project Period (FY)	2017-04-01 – 2020-03-31
Keywords	NDRG1 / 血管新生 / VEGF / VEGFR2 / 血管内皮細胞
Outline of Annual Research Achievements	我々はこれまでにN-myc downstream regulated gene 1（NDRG1）ノックアウト（KO）マウスへのがん細胞皮下移植実験より、腫瘍関連マクロファージの浸潤数とVEGF発現量の低下により腫瘍内での新生血管密度と腫瘍体積の減少を観察した。これらはがん微小環境におけるNDRG1発現が腫瘍血管新生と密接に関与していることを示している。さらに、NDRG1 KOマウスでは骨髄由来前駆細胞から破骨細胞への分化能の低下とVEGF誘導の血管新生が特異的に誘導されないことを観察している。そこで平成29年度はNDRG1 KOマウスを野生型マウスと対比させながら以下のことを明らかにした。 [1]　in vivo系のマウス背部皮下法により、VEGF高産生マウス癌細胞によるがん血管新生能がNDRG1 KOマウスで有意に減少していた。 [2]　それぞれのマウスの肺組織より血管内皮細胞特異的マーカーであるCD31の磁気ビーズ抗体を用いて単離した肺血管内皮細胞を用いたin vitro系で、NDRG1 KOマウス由来肺血管内皮細胞では、①　VEGF誘導の増殖能や遊走能が低下していたが、FGF-2誘導の増殖能や遊走能は野生型と同等であった。②　VEGFR2の細胞膜上での発現量に差はみられなかった。③　VEGFとVEGFR2の結合能に差はみられなかった。④　VEGF刺激時の受容体のリン酸化に差はみられなかったが、その下流シグナル因子の活性化が著明に減少していた。 [3]　ヒト臍帯静脈血管内皮細胞（HUVEC）を用いたin vitro系で、siRNAによるNDRG1の発現抑制により、VEGF誘導の増殖能と遊走能が減少していたが、FGF-2誘導の増殖能と遊走能に差はみられなかった。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 本年度は、マウス由来肺血管内皮細胞とヒト臍帯静脈血管内皮細胞を駆使して、血管内皮細胞でのNDRG1がVEGF誘導の増殖能や遊走能に関与していることを明らかにした。しかし、FGF-2誘導の増殖能や遊走能には関与しておらず、これらの結果はin vivo系で観察された結果を支持するものであった。また、NDRG1は血管内皮細胞のVEGF受容体VEGFR2の発現やリン酸化には関与せず、それ以外の経路でVEGF誘導のシグナルを制御していることを示した。
Strategy for Future Research Activity	本年度は、NDRG1が血管内皮細胞のVEGFシグナルに関与していることをマウス由来の血管内皮細胞やヒト臍帯静脈血管内皮細胞を用いて明らかにした。今後は、マウス由来肺血管内皮細胞やヒト臍帯静脈血管内皮細胞を用いてNDRG1がVEGFシグナルをどのように制御しているかの詳細なメカニズムを明らかにする。すなわち、NDRG1がVEGF刺激時に血管内皮細胞のどのシグナル因子に作用してVEGFシグナルを制御しているのかを、共免疫沈降法やウエスタンブロッティング法を用いて明らかにする。また血管内皮細胞におけるVEGFシグナル制御とこれまでに見出している腫瘍関連マクロファージや破骨細胞への分化制御に共通するメカニズムが存在するか否かの検討をマイクロアレイやウエスタンブロティング法を用いて明らかにする。
Causes of Carryover	当初の予定より自家繁殖マウスの生産数が少なかったため、マウスの維持費が減少したため。次年度は自家繁殖マウス数を増加させ、より円滑に研究を推進していく。