2020 Fiscal Year Annual Research Report
MΦブレブ小胞によるがん分子情報の新規伝達メカニズム
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19H03495
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| Research Institution | Akita University |
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Principal Investigator |
田中 正光 秋田大学, 医学系研究科, 教授 (20291396)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
栗山 正 秋田大学, 医学系研究科, 准教授 (30398226)
伊藤 剛 秋田大学, 医学系研究科, 助教 (60607563)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 腫瘍マクロファージ / 線維芽細胞 / 間質細胞 / ブレブ小胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
癌の情報が詰まっているため注目される細胞外小胞(TEV: tumor-derived extracellular vesicles)は、間質応答の誘因として重要であるが、TEVが腫瘍組織内でどの範囲にどう受け渡されているのかは未解明の部分が多い。これまでに腫瘍マクロファージMΦが媒体となり、TEV分子を広範囲の間質細胞に伝搬する機構を見出し、それにより伝搬される癌由来分子の特性を明らかにしようとしている。
小胞の単純な拡散ではなく細胞（MΦ）を介した伝搬機構により、癌細胞の影響はこれまで考えられてきたより広範囲に及ぶ。腫瘍の進行に寄与する微小環境が広がり続ける原因となるのではないかと考えている。その機構にはMΦが産生する新規細胞外小胞(ブレブ小胞)が大きく影響していたため、その産生に関わる分子メカニズムについても解析を進めている。
研究手法としては、ヒト胃癌細胞のEVを取り込ませたマウスMΦが産生するブレブ小胞に含まれ、MΦ経由で伝搬される分子候補として同定したものの中で、主にスフィンゴ糖脂質の代謝分子について検討を進めている。特に免疫細胞に及ぼす影響を見るため、マウス癌細胞において対象遺伝子を編集して同種移植実験を行っている。一方、ブレブ小胞の産生に関わるシグナル経路として、細胞膜蛋白質から候補分子を抽出し、その改変により細胞間接触を契機とするブレブ小胞産生のメカニズムを検討している。
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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
ヒト胃癌細胞のEVを取り込ませたマウスMΦが産生するブレブ小胞を回収し、これらに含まれ、MΦ経由で伝搬される癌細胞由来遺伝子（ヒト遺伝子）を抽出した。その中からスフィンゴ糖脂質(GSL)代謝分子を多数同定した。これまでに特定したGSL代謝分子について、遺伝子ノックアウトと再導入により発現量を改変した癌細胞を作成した。それらを移植した担癌マウスの解析では、ガングリオシドの成分変更でその腫瘍の増大と局所浸潤に大きな変化が認められた。その原因のひとつとして特に免疫細胞に及ぼす影響を見るため、マウス癌細胞において対象遺伝子を同様に改変し、同種移植実験を進めた。
またこれと並列に、MΦのブレブ小胞産生機構の解析として、細胞間接触で誘発される小胞の産生について解析を進め、候補分子の同定に至った。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでに抽出した癌細胞-MΦに細胞外小胞を介して伝搬されるスフィンゴ糖脂質(GSL)の代謝分子について、解析を進める。特に、TEVを受け取ったMΦが、さらに他の周辺間質細胞に与える影響につき、免疫機能の変化を含め、実験結果をまとめる。
またMΦブレブ小胞は他の間質細胞との接触により、その産生が誘導される事が多いため、その原因となるシグナルとして、ミオシン軽鎖リン酸化に繋がるRho経路の解析を進めている。同経路のトリガーとして、細胞間接触で活性化される細胞膜蛋白質を現在複数同定しており、そのメカニズムを明らかにしてゆく。その遮断によって、癌細胞からMΦ、さらに次の間質細胞に情報伝達が進み、癌促進性の微小環境が広がる事を阻止する事を試みる。
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[Journal Article] Ca2+-Calmodulin Dependent Wound Repair in Dictyostelium Cell Membrane.2020
Author(s)
Talukder, S.U., Pervin, M.S., Tanvir, M.I., Fujimoto, K., Tanaka, M., Itoh, G. and, Yumura, S.
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Journal Title
DOI
Peer Reviewed
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