2018 Fiscal Year Research-status Report
血管伸張の調節機構の解明による腫瘍血管の正常化方法の開発
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18K09782
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
田村 潔美 北海道大学, 歯学研究院, 助教 (90399973)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 血管 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
血管内皮細胞の分化や増殖に比べ、血管伸張の分子機構には不明な点が多い。本研究では、血管伸張に関与するmTORC2の下流シグナルを明らかにすることで、血管形態の調節メカニズムの解明を目指す。
血管形成に重要な役割を持つ転写因子Foxo1を欠損したES細胞から分化した血管内皮細胞は、VEGFの刺激を受けても血管様伸張を示さない。申請者は、伸張機能が消失したFoxo1欠損血管内皮細胞の血管形態異常を、mTORC1の阻害によるmTORC2の活性化で回復できることを報告した(Tsuji-Tamura K et al. J Cell Sci.vol 129, p1165-1178, 2016)。また、株化血管内皮細胞を用いた解析によって、mTORC1/2阻害剤KU0063794の投与が微小管分布の異常を誘導し、細胞形態を変化させる一方、mTORC1阻害剤everolimusは影響しないことを明らかにした。mTORC2はPKCaの調節を介してアクチン制御に働くことが報告されているが、微小管における機能は明らかではない。しかし、これらの結果から、mTORC２は、これまで知られていたアクチン制御だけでなく、微小管構造の調節にも関与している可能性が示された（Tsuji-Tamura K et al. BBRC. vol 497, p326-331, 2018）。そこで、mTORC1とmTORC2の血管内皮細胞での機能の詳細を明らかにするために、2種類の血管内皮細胞株を用いてCRISPR-Cas9ゲノム編集システムによるmTORC1とmTORC2の特異的サブユニットについてシングル、またはダブルノックアウトを試みた。今後、これらのノックアウト細胞を用いて、アクチン・微小管構造、細胞形態、血管形成機能等を解析し、mTORC1, mTOC2の血管形成における役割を解明する。
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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
本年度は、mTORC1とmTORC2の特異的サブユニットのシングル、またはダブルノックアウト血管内皮細胞の作製を試みた。
株化血管内皮細胞による解析によって、mTORC1/2の阻害が微小管構造と細胞形態の異常を引き起こす一方、mTORC1の阻害では変化が起こらないことが示された。mTORC1とmTORC1/2の阻害はいずれも細胞増殖を抑制し、阻害剤間の差は見られないことから、mTORC1/2阻害の効果は細胞活性には関わらない、細胞骨格と細胞形態に特異的な作用として重要であると考えられた。そこで血管形成におけるmTORC1とmTORC2の機能の詳細を明らかにするために、2種類の血管内皮細胞株を用いて、それぞれの特異的サブユニットを標的としてCRISPR-Cas9ゲノム編集システムによるシングル、またはダブルノックアウトを行っている。これらの細胞をもちいて、アクチン・微小管構造、細胞形態、血管形成機能等を比較解析することで、mTORC1とmTORC2の個々の、または共通の血管形成における機能を同定できると考えている。また、微小管調節におけるmTORC2の下流シグナルを検討するため、微小管調節因子との相互作用を解析している。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度は、mTORC1とmTORC2の特異的サブユニットのシングル、またはダブルノックアウト血管内皮細胞の作製を継続し、さらに機能解析を行う。
これまでの研究によって、mTORC1, mTORC2は共に細胞増殖の促進に関与することが分かっている。一方、細胞骨格制御とそれに伴う細胞形態の調節については、mTORC2が特異的に働いていることが示唆されている。mTORC2はPKCの調節を介してアクチン制御に働くことが報告されているが、微小管における機能は明らかではない。そこで次年度は、mTORC1とmTORC2の特異的サブユニットのシングル、またはダブルノックアウト血管内皮細胞を用いて血管形成における細胞骨格の構造への影響を解析する。さらに、微小管調節においてmTORC2と相互作用する因子候補について、遺伝子導入、またノックアウトを行い血管形成への影響を解析する。
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Research Products
(3 results)
