Targeting ceramide synthase 6–dependent metastasis-prone phenotype in lung cancer cells

2020 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18H02698
• Research Institution: Fujita Health University
• Principal Investigator: 鈴木 元 藤田医科大学, 医学部, 教授 (80236017)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 水谷 泰嘉 藤田医科大学, 医学部, 助教 (10546229) ; 竹内 俊幸 藤田医科大学, 医学部, 助教 (20538483) ; 安藤 隆幸 静岡県環境衛生科学研究所, 医薬食品部, 主査 (40402226) ; 新美 敦子 藤田医科大学, 医学部, 准教授 (50508984)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 肺癌 / 転移 / スフィンゴ脂質 / セラミド / アクチン / 転写因子

Outline of Annual Research Achievements

1 本研究で同定した下流エフェクタータンパク質候補の解析を進めた。アクチンと結合する第2群タンパク質、細胞内シグナル伝達にかかわる第3群タンパク質群共にWB法にて結合を確認した。また、相互作用確認用のCERS6部分欠損たんぱく質発現ベクターの一部を作成した。
2　CERS6発現制御に関するプロモーター解析を実施するした。CERS6プロモーター領域のルシフェラーゼ分析を行い、Yボックスをシス作用エレメントとして同定した。 一方で、149人のNSCLCがん患者のデータベース解析を行い、CERS6発現との相関を示すトランス作用因子をスクリーニングした。候補の中で、CCAATエンハンサー結合タンパク質gamma（CEBPgamma）および、Yボックス結合タンパク質1（YBX1）のいずれかのサイレンシングが、CERS6発現レベルを低下させた。ノックダウン実験によって、CEBPgammaとYBX1は、セラミド依存性のラメリポディア形成とがん細胞遊走活性の低下を誘導した。CEBPgammaはYボックスへの特異的結合を通じてCERS6発現を誘導していた。CERS6、CEBPgamma、およびYBX1のmRNA発現レベルは、腺癌の浸潤性と正の相関がありました。 YBX1の発現は、検査した20の臨床肺がん検体すべてで観察されたが、そのうち6つはCERS6と同様の染色パターンを示した。以上の発見は、転写因子CEBPgammaとYBX1がCERS6を介して肺がん遊走に関与していることを示唆した。
3　化合物をマウスに投与し、体重変化観察を行ったところ、PBS群と同様の体重推移を認めた。この結果、化合物はマウスに対する毒性がないか、あっても体重変化をもたらすほどのものではないことが明らかとなった。

Current Status of Research Progress

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

Reason

令和2年度の目的をほぼ達成した。特に2ではCERS6上流にある2因子を同定し、CERS6発現をコントロールしている機序を明らかとした。2因子のうちCEBPgammaについては、固形がん病理に関与するという報告は世界で2報目となった。また、これら2因子のノックダウンにより、細胞遊走能が低下すること、抗体の存在するYBX1では臨床検体でもCERS6をポジティブにコントロールしている可能性を示唆した。

Strategy for Future Research Activity

1 前年度に同定した下流エフェクタータンパク質候補の解析を進める。
1-1　相互作用が確認されたタンパク質につき、相互作用部位を同定する。
1-2　エフェクタータンパク質候補のノックダウンを行い、転移にかかわる表現型に対する影響を調べる。
2　化合物につき、転移阻害効果の有無をマウスにて調べる。

Research Products

• [Journal Article] Conditional <i>Ror1</i> knockout reveals crucial involvement in lung adenocarcinoma development and identifies novel HIF‐1α regulator (2021)
  • Author(s): Isomura Hisanori、Taguchi Ayumu、Kajino Taisuke、Asai Naoya、Nakatochi Masahiro、Kato Seiichi、Suzuki Keiko、Yanagisawa Kiyoshi、Suzuki Motoshi、Fujishita Teruaki、Yamaguchi Tomoya、Takahashi Masahide、Takahashi Takashi
  • Journal Title: Cancer Science Volume: 112 Pages: 1614～1623
  • DOI: 10.1111/cas.14825
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] CEBPgamma facilitates lamellipodia formation and cancer cell migration through CERS6 upregulation (2021)
  • Author(s): Shi H, Niimi A, Takeuchi T, Shiogama K, Mizutani Y, Kajino T, Inada K, Hase T, Hatta T, Shibata H, Fukui T, Chen-Yoshikawa T-F, Nagano K, Murate T, Kawamoto Y, Tomida S, Takahashi T, Suzuki, M
  • Journal Title: Cancer Science Volume: in press Pages: in press
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Inhibition of heat shock protein 90 destabilizes receptor tyrosine kinase ROR1 in lung adenocarcinoma (2021)
  • Author(s): Khaledian Behnoush、Taguchi Ayumu、Shin‐ya Kazuo、Kondo‐Ida Lisa、Kagaya Noritaka、Suzuki Motoshi、Kajino Taisuke、Yamaguchi Tomoya、Shimada Yukako、Takahashi Takashi
  • Journal Title: Cancer Science Volume: 112 Pages: 1225～1234
  • DOI: 10.1111/cas.14786
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Combined α-methylacyl-CoA racemase inhibition and docetaxel treatment reduce cell proliferation and decrease expression of heat shock protein 27 in androgen receptor-variant-7?positive prostate cancer cells (2021)
  • Author(s): Yoshizawa Atsuhiko、Takahara Kiyoshi、Saruta Masanobu、Zennami Kenji、Nukaya Takuhisa、Fukaya Kosuke、Ichino Manabu、Fukami Naohiko、Niimi Atsuko、Sasaki Hitomi、Kusaka Mamoru、Suzuki Motoshi、Sumitomo Makoto、Shiroki Ryoichi
  • Journal Title: Prostate International Volume: 9 Pages: 18～24
  • DOI: 10.1016/j.prnil.2020.07.001
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Upregulation of S100A10 in metastasized breast cancer stem cells (2020)
  • Author(s): Yanagi Hisano、Watanabe Takashi、Nishimura Tatsunori、Hayashi Takanori、Kono Seishi、Tsuchida Hitomi、Hirata Munetsugu、Kijima Yuko、Takao Shintaro、Okada Seiji、Suzuki Motoshi、Imaizumi Kazuyoshi、Kawada Kenji、Minami Hironobu、Gotoh Noriko、Shimono Yohei
  • Journal Title: Cancer Science Volume: 111 Pages: 4359～4370
  • DOI: 10.1111/cas.14659
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] CERS6 required for cell migration and metastasis in lung cancer (2020)
  • Author(s): Suzuki M、Cao K、Kato S、Mizutani N、Tanaka K、Arima C、Tai M C、Nakatani Norie、Yanagisawa K、Takeuchi T、Shi H、Mizutani Y、Niimi A、Taniguchi T、Fukui T、Yokoi K、Wakahara K、Hasegawa Y、Mizutani Y、Iwaki S、Fujii S、Satou A、Tamiya‐Koizumi K、Murate T、Kyogashima M、Tomida S、Takahashi T
  • Journal Title: Journal of Cellular and Molecular Medicine Volume: 24 Pages: 11949～11959
  • DOI: 10.1111/jcmm.15817
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] Upregulation of S100A10 in metastasized breast cancer stem cells (2020)
  • Author(s): Hisano Yanagi, Takashi Watanabe, Tatsunori Nishimura, Takanori Hayashi, Seiji Okada, Motoshi Suzuki, Hironobu Minami, Akira Suzuki, Kenji Kawada, Noriko Gotoh, Yohei Shimono
  • Organizer: 日本癌学会
• [Presentation] Gamma-glutamylcyclotransferase as a novel regulator of cancer stem cell properties in breast cancers (2020)
  • Author(s): Takanori Hayashi, Masao Maeda, Seiji Okada, Motoshi Suzuki, Yohei Shimono
  • Organizer: 日本癌学会
• [Presentation] A suppressor role of POLD4, the smallest subunit of DNA polymerase d complex, in lung cancer (2020)
  • Author(s): Atsuko Niimi, Yasuyoshi Mizutani, Toshiyuki Takeuchi, Motoshi Suzuki
  • Organizer: 日本癌学会
• [Presentation] CEBPg and YBX1 regulate lung cancer metastasis via CERS6 expression and lamellipodia formation (2020)
  • Author(s): 47.CEBPg and YBX1 regulate lung cancer metastasis via CERS6 expression and lamellipodia formation
  • Organizer: 日本癌学会
• [Remarks] ようこそ 分子腫瘍学講座のHPへ
  • URL: http://info.fujita-hu.ac.jp/~motosuzu/index.html