膵癌の進展に関わる新規がん抑制遺伝子ZNF395の機能解明と臨床応用

2018 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 17K08695
• Research Institution: Oita University
• Principal Investigator: 村上 和成 大分大学, 医学部, 教授 (00239485)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 兒玉 雅明 大分大学, 福祉健康科学部, 教授 (20332893) ; 泥谷 直樹 大分大学, 医学部, 准教授 (80305036) ; 守山 正胤 大分大学, 医学部, 教授 (90239707) ; 沖本 忠義 大分大学, 医学部, 講師 (90381037)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 膵癌 / ZNF395 / 細胞周期 / 免疫組織化学

Outline of Annual Research Achievements

これまでに私たちは、膵上皮内癌が浸潤癌に進展する際に8番染色体短腕（8p）が高頻度に欠失することを報告した。さらに、8p欠失に伴ってZNF395遺伝子の発現が低下していること、ZNF395遺伝子の導入により膵癌細胞の増殖能が抑制されることを見出した。以上の結果は、ZNF395が増殖を制御するがん抑制遺伝子として機能していることを示唆する。本年度は、樹立したドキシサイクリン誘導性ZNF395発現膵癌細胞株を用いて、膵癌におけるZNF395発現低下の機能的意義を明らかにした。また、膵癌切除検体におけるZNF395タンパクの発現動態を調べるために免疫組織化学を施行した。
１． ZNF395誘導による細胞周期への影響
ドキシサイクリン誘導性ZNF395発現膵癌細胞株においてZNF395を発現誘導すると、3日目より膵癌細胞の増殖は有意に抑制された。そこで増殖抑制機序の解明を試みた。まずアポトーシスの関与を確認した。ZNF395発現誘導前後の細胞群を比較したところ、アポトーシス活性の明らかな変動は認めなかった。次に細胞周期への影響を調べた。ZNF395の発現を誘導するとG1期の蓄積が顕著であった。以上の結果から、ZNF395は細胞周期に関与して増殖を制御する分子であることが示唆された。現在、ZNF395がG1期停止に関わる分子群とどのように相互作用しているのかを検討している。
２．膵癌組織におけるZNF395タンパクの発現動態
当大学附属病院にて切除された膵癌検体62症例とZNF395特異的抗体を用いて免疫組織化学を施行した。ZNF395タンパクの発現は、全症例において正常膵管上皮および腺房細胞の細胞質で認められた。 これに対して膵癌細胞では62症例中39症例（63％）で発現が低下していた。これまで施行したゲノム解析では約7割の膵癌症例で8p欠失を認めたことから、膵癌細胞におけるZNF395タンパクの発現低下は、8p欠失に起因することが強く示唆された。現在、解析症例数を増やしているところである。

Current Status of Research Progress

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

Reason

当初の本年度の研究目標は、ZNF395の発現低下により活性化されるシグナルパスウェイの同定であった。網羅的発現解析のデータをパスウェイ解析データベースに連携して、ZNF395分子が担うシグナルパスウェイの解明を試みたが、重要なパスウェイの同定には至らなかった。そこで、細胞生物学的手法を用いてZNF395の機能解明を目指した。さらに、膵癌組織におけるZNF395の発現動態を免疫組織化学的に検証した。具体的な実施項目は以下のとおりである。
１．ZNF395発現に伴う生存能（アポトーシス誘導性）の変化を解析
２．ZNF395発現に伴う細胞周期への影響を解明
３．膵癌切除組織におけるZNF395発現動態の解明
このうち１については、ZNF395は細胞生存能には関与しないことが判明した。一方、２の細胞周期を抑制することが明らかとなり、現在、より詳細な分子メカニズムを解明しているところである。３については、膵癌細胞におけるZNF395の発現低下を確認し、ゲノム異常（8p欠失）と合致した。

Strategy for Future Research Activity

本年度の研究成果から、ZNF395は膵上皮細胞で細胞周期を制御する分子として機能しており、その発現が低下することで癌細胞は異常な増殖能を獲得することが示唆された。今後は、細胞周期におけるZNF395のより詳細な機能を明らかにして臨床応用の実現を目指す。
１．網羅的発現解析のデータを用いたパスウェイ解析について、細胞周期関連分子・パスウェイに限定して再解析することでZNF395分子が担うシグナルパスウェイの概要を得る。その中から標的分子候補を抽出して、特異的阻害剤が存在する分子があれば、その阻害剤の有効性をin vitroで検証する。
２．in vitroで有効性を確認された阻害剤について、同所移植モデルを用いて、in vivoで治療効果を検証する。腫瘤形成後に阻害剤を投与（経口、腹腔）して、腫瘤の縮小効果や遠隔臓器（肝、肺、脳など）への転移抑制効果、生存期間の延長効果などを調べる。

Research Products

• [Journal Article] Chronic hypoxia-induced slug promotes invasive behavior of prostate cancer cells by activating expression of ephrin-B1 (2018)
  • Author(s): Iwasaki K, Ninomiya R, Shin T, Nomura T, Kajiwara T, Hijiya N, Moriyama M, Mimata H, Hamada F
  • Journal Title: Cancer Science Volume: 109 Pages: 3159～3170
  • DOI: 10.1111/cas.13754
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Complete Sequences of the Human T-Cell Leukemia Virus Type 1 Proviral Genomes from Newly Established Adult T-Cell Leukemia Cell Lines in Oita Prefecture, Japan (2018)
  • Author(s): Fukumoto T, Ikebe E, Ogata M, Kohno K, Kuramitsu M, Sato Y, Fife N, Matsumoto T, Yahiro T, Ikeda M, Kusano S, Okayama A, Hori M, Hijiya N, Tsukamoto Y, Hirashita Y, Moriyama M, Ahmed K, Hasegawa H, Nishizono A, Saito M, Iha H
  • Journal Title: Genome Announcements Volume: 6 Pages: e00090-18
  • DOI: 10.1128/genomeA.00090-18
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Association of fibrotic remodeling and cytokines/chemokines content in epicardial adipose tissue with atrial myocardial fibrosis in patients with atrial fibrillation (2018)
  • Author(s): Abe I, Teshima Y, Kondo H, Kaku H, Kira S, Ikebe Y, Saito S, Fukui A, Shinohara T, Yufu K, Nakagawa M, Hijiya N, Moriyama M, Shimada T, Miyamoto S, Takahashi N
  • Journal Title: Heart Rhythm Volume: 15 Pages: 1717～1727
  • DOI: 10.1016/j.hrthm.2018.06.025
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Endoscopic and Immunohistochemical Characteristics of Gastric Cancer with versus without <b><i>Helicobacter Pylori</i></b> Eradication (2018)
  • Author(s): Kodama M, Okimoto T, Mizukami K, Abe H, Ogawa R, Okamoto K, Shuto M, Matsunari O, Hirashita Y, Sato R, Abe T, Nagai T, Arita T, Murakami K.
  • Journal Title: Digestion Volume: 97 Pages: 288～297
  • DOI: 10.1159/000485504
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] No transformation of a fundic gland polyp with dysplasia into invasive carcinoma after 14 years of follow-up in a proton pump inhibitor-treated patient: A case report (2018)
  • Author(s): Fukuda M, Ishigaki H, Ban H, Sugimoto M, Tanaka E, Yonemaru J, Kuroe S, Namura T, Matsubara A, Moritani S, Murakami K, Andoh A, Kushima R
  • Journal Title: Pathology International Volume: 68 Pages: 706～711
  • DOI: 10.1111/pin.12739
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A temporal shift of the evolutionary principle shaping intratumor heterogeneity in colorectal cancer (2018)
  • Author(s): Saito T, Niida A, Uchi R, Hirata H, Kodama M, Okimoto T, Murakami K, Suzuki Y, Ogawa S, Miyano S, Mimori K, et al.
  • Journal Title: Nature Communications Volume: 9 Pages: -
  • DOI: 10.1038/s41467-018-05226-0
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] 大腸癌におけるDUSP4発現変動の意義 (2018)
  • Author(s): 一万田 充洋, 泥谷 直樹, 赤木 智徳, 白下 英史, 衛藤 剛, 猪股 雅史, 守山 正胤
  • Organizer: 第118回日本外科学会定期学術集会
• [Presentation] 大腸癌におけるDUSP4発現低下は増殖能および浸潤能を亢進させる (2018)
  • Author(s): 泥谷 直樹, 一万田 充洋, 塚本 善之, 内田 智久, 中田 知里, 赤木 智徳, 衛藤 剛, 伊波 英克, 猪股 雅史, 守山 正胤
  • Organizer: 第107回日本病理学会総会
• [Presentation] Changes of the Gastric Mucosal Glycosylation in H. pylori Infection and Before/After H. pylori Eradication Using Lectin Microarray Analysis (2018)
  • Author(s): Okimoto T, Ogawa R, Ozaka S, Matsunari O, Fukuda K, Okamoto K, Mizukami K, Kodama M, Murakami K
  • Organizer: ACG Annual Scientific Meeting & Postgraduate Course 2018
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Evaluation of a new Latex agglutination immunoturbidimetry kit, H. pylori-Latex ”SEIKEN”, for the detection of anti-H.pylori antibody in the blood (2018)
  • Author(s): Kodama M, Okimoto T, Mizukami K, Ogawa R, Okamoto K, Fukuda K, Matsunari O, Murakami K
  • Organizer: ACG Annual Scientific Meeting & Postgraduate Course 2018
  • Int'l Joint Research