2018 Fiscal Year Research-status Report
がん浸潤・転移を制御する新規標的分子：EMP1のがん細胞における分子作用機序
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17K08657
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| Research Institution | Shiga University of Medical Science |
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Principal Investigator |
清水 昭男 滋賀医科大学, 医学部, 助教 (30769279)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | がん転移 / EMP1 / Copine-III / Rac1 / 細胞運動 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
がんの浸潤・転移は、がんによる死亡原因の約90%を占めることから、その制御機構を解明することは、がん研究において喫緊の課題である。がんの浸潤・転移にはがん細胞と正常細胞の相互作用が重要であることに着目し、近年発症率が急激に増加している前立腺がんの細胞をモデルにして研究を行った。前立腺がんLNCaP細胞と前立腺間質細胞を新規に独自開発した混合培養系で培養し、両細胞の接触によってがん細胞での発現が変化する遺伝子のスクリーニングを行った。その結果、発現が亢進する遺伝子の一つとしてEpithelial membrane protein 1（EMP1）を同定し、EMP1ががんの浸潤・転移に大きな役割を果たしていることとその分子メカニズムを解明した。EMP1は4回膜貫通型の膜タンパク質であり、これまでにその分子機構の詳細は報告されていなかった。In vitroの実験においてEMP1をLNCaP細胞に過剰発現させると細胞運動が亢進し、in vivoの実験では免疫不全マウスの前立腺にEMP1過剰発現LNCaP細胞を移植すると、親株LNCaP細胞を移植した場合と比較して、リンパ節や肺への転移が有意に増加した。次に、EMP1の過剰発現により生じる細胞内シグナル伝達機構を解析する過程で、EMP1の細胞内領域に結合する分子Copine-IIIを質量分析法で新たに見出した。EMP1に結合したCopine-IIIは、チロシンキナーゼであるSrcを活性化し、Srcは低分子量Gタンパク質Rac1の活性化因子Vav2を活性化してRac1を活性化することで細胞運動が亢進することを明らかにした。同様のシグナル伝達機構は、大腸がんCaco-2細胞や乳がんMCF-7細胞にEMP1が過剰発現した場合においても確認できた。
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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
EMP1を過剰発現させることによってがん細胞の運動のが上昇することに加え、その細胞内シグナル経路も順調に解明することができた。また動物実験において、EMP1を過剰発現させたLNCaP細胞のリンパ節、肺への転移の上昇が有意に認められてた。これらはほぼ当初の研究計画どおりに結果が出ており、全体として順調に研究を進められている。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在までのサンプル数は限定的ではあるが、滋賀医科大学内ヒト前立腺がん患者において、高グリーソンスコアの転移能の高い前立腺がん組織でEMP1発現が上昇していることを免疫染色と定量的PCRによって確認した。特に免疫組織染色によるEMP1はがん細胞が浸潤していく間質組織との接触面に高く発現していた。今後前立がん患者からの組織サンプル数を増やし、より有意なEMP1の発現とグリーソンスコアの相関性を示していく予定である。既にEMP1を過剰発現させた前立腺がんLMCaP細胞、乳がんMCF7細胞、大腸がんCaco-2細胞において細胞運動と浸潤能が亢進することを確認していることから、特にこれら3種類のがんに着目して検討する。
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| Causes of Carryover |
研究計画は概ね順調に進んできておりそのために必要な経費を使用してきている。今年度は患者からのサンプルをより多く集めその解析を行う予定である。解析に必要な定量的PCRと免疫組織染色はともに消耗品に使用する経費割合が高い経費が必要であることが予測される。したがって、今年度使用額を生じている。
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Research Products
(5 results)
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[Journal Article] Mutant KCNJ3 and KCNJ5 Potassium Channels as Novel Molecular Targets in Bradyarrhythmias and Atrial Fibrillation2019
Author(s)
Yamada N, Asano Y, Fujita M, Yamazaki S, Inanobe A, Matsuura N, Kobayashi H, Ohno S, Ebana Y, Tsukamoto O, Zankov DP, Shimizu A, Ogita H, Miura K, Ueshima H, Komuro I, Yamagishi M, Horie M, Kawakami K, Furukawa T, Koizumi A, Kurachi Y, Sakata Y, Minamino T, Kitakaze M, Takashima S
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Journal Title
Circulation
Volume: in press
Pages: in press
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Epithelial membrane protein 1 promotes tumor metastasis by enhancing cell migration via copine-III and Rac12018
Author(s)
Ahmat Amin MKB, Shimizu A, Zankov DP, Sato A, Kurita S, Ito M, Maeda T, Yoshida T, Sakaue T, Higashiyama S, Kawauchi A, Ogita H
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Journal Title
Oncogene
Volume: 37
Pages: 5416-5434
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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