2021 Fiscal Year Research-status Report
乳癌幹細胞を標的とした治療法探索のための発光プローブの開発
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18K19573
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
野田 なつみ 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 特任研究員 (30624358)
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| Project Period (FY) |
2018-06-29 – 2023-03-31
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| Keywords | 乳癌 / CD44 / 生物発光 / ルシフェラーゼ / 癌幹細胞 / 浸潤 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
乳癌は女性が生涯罹患する確率が最も高い癌であり、40代女性の癌部位別死亡率は１位の癌である。特に、浸潤性乳癌のトリプルネガティブ(エストロゲン受容体、プロゲステロン受容体及びHER2の発現が陰性)は、骨や中枢神経系への転移が多く再発率が高いことから、新規治療薬の開発が求められる。
本研究では、乳癌細胞の浸潤や転移を抑制する治療法を開発するために、乳癌の癌幹細胞マーカーである細胞接着分子のCD44に着目している。CD44はその細胞外ドメインの切断が癌細胞の遊走に関与することが報告されており、この切断を発光量で評価可能なセンサーを開発した。開発した発光センサーには、二分割したルシフェラーゼ断片を挿入しており、これら二断片の接近によりルシフェラーゼの再構成が生じると酵素活性が回復し、発光反応が可能となる。開発したセンサーを２種類の乳癌細胞株に導入し、センサー内CD44の細胞外ドメインの切断によって発光量が減少することを確認した。これらのセンサーを導入した乳癌細胞株を用いて、CD44の細胞外ドメインの切断阻害剤として、糖鎖プロセッシング酵素阻害剤の一つを見出した。この阻害剤で乳癌細胞株を処理した後、内在性のCD44切断酵素の活性化を誘導した場合において、内在性のCD44の切断が抑制されることが明らかとなった。また、この阻害剤投与時に内在性のCD44の細胞膜局在は変化しなかったことから、CD44が細胞膜に局在できないためにその細胞外ドメインが切断されなかったのではなく、内在性の切断酵素への影響によりCD44細胞外ドメインの切断が阻害されている可能性が示唆された。これらの結果から、本研究で評価された糖鎖プロセッシング酵素阻害剤は乳癌細胞の浸潤を抑制するための新規治療薬となる可能性が示唆された。
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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
CD44の細胞外ドメインの切断を発光量の減少で測定可能なセンサーを開発し、乳癌細胞株に導入して動作確認を行った。また、CD44の細胞外ドメインを切断するメタロプロテイナーゼの阻害剤を投与して、センサーの発光量が上昇することも確認した。
開発したセンサーを用いて、糖鎖プロセッシング酵素阻害剤の１つがCD44の細胞外ドメインの切断を阻害することを示した。また、その阻害剤は浸潤能の高い乳癌細胞株において、細胞遊走や細胞外基質の分解を抑制することも示した。さらに、この阻害剤は乳癌細胞株において、内在性のCD44の細胞外ドメイン切断も阻害することを明らかにしたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
開発したセンサーの糖鎖修飾部位に変異を導入したセンサーを用いて、センサーの細胞内局在が発光値に及ぼす影響を評価する。また、CD44の細胞外ドメインを切断するメタロプロテイナーゼとの共発現による発光値の変動を測定し、開発したセンサーのCD44細胞外ドメイン切断の正確性をさらに評価する予定である。
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| Causes of Carryover |
当初の予定より研究成果が上がったため、次年度の学会発表等の費用に充てる。その他、開発したセンサーの正確性を更に評価するために必要となる、追加実験等の費用として使用する予定である。
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