2019 Fiscal Year Research-status Report
Development of esophagus cancer acquired Nrf2 activation
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19K07395
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
田口 恵子 東北大学, 医学系研究科, 准教授 (20466527)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | Nrf2 / Keap1 / 食道がん |
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| Outline of Annual Research Achievements |
K5-CreERT2マウスとRosa stop TdTomato（Rosa）レポーターマウスの交配からK5-CreERT2::Rosaマウスを得た。タモキシフェン投与により、食道、前胃、舌などのケラチン5を発現している基底細胞で特異的にCreが発現することを確認した。次に、K5-CreERT2マウスとKeap1floxB/floxBマウスを交配させて、上皮特異的Keap1欠失（Keap1floxB/floxB::K5-CreERT2; Keap1::K5-CreERT2）マウスを作製した。成獣期にタモキシフェンを投与して食道の経過観察を行ったところ、Keap1欠失により食道は異形成を示した。基底層に斑らに出現したKeap1欠失細胞は、核が腫大し、膨化した細胞集団となり、基底層を陥入させた。Keap1欠失細胞ではNrf2が活性化し、その下流遺伝子であるNqo1の発現が上昇していることを免疫染色により確認した。興味深いことに、Keap1欠失細胞に隣接したKeap1発現細胞においてDNA二本鎖切断マーカーであるリン酸化ヒストンH2A.Xが陽性であった。以上より、Keap1欠失が隣接する野生型細胞にDNA障害を惹起する可能性が示唆された。さらに、タモキシフェン投与１週間後から4NQO飲水投与により食道がんを誘導すると（Postプロトコール）、対照マウスに比べてKeap1::K5-CreERT2マウスにおいて腫瘍形成が促進された。免疫染色および遺伝子発現解析により、腫瘍部においてKeap1が発現していることを見出した。以上より、Keap1欠失によって食道異形成が誘導されるが、腫瘍化する細胞はKeap1欠失細胞ではないことが示唆された。
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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
マウスの繁殖は順調に進み、長期間かかる腫瘍形成実験も予定通り進んでいる。得られた解析結果から論文投稿の準備を進めている。
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| Strategy for Future Research Activity |
1. 4NQO食道がんにおけるNrf2活性化：4NQO飲水投与により対照マウスおよびKeap1::K5-CreERT2マウスに食道がんを形成させる。免疫染色および遺伝子発現解析により、腫瘍部におけるNrf2活性化の有無を確認する。非腫瘍部および腫瘍部におけるNrf2, Keap1, およびp53遺伝子の変異の有無を調べる。Nrf2やp53の標的遺伝子の発現を解析する。Nrf2の活性化がみられた腫瘍部は、さらに網羅的な遺伝子発現解析を行う。
2. 後天的な上皮特異的Keap1欠失マウスにおける腫瘍形成：Keap1::K5-CreERT2マウスに4NQOを飲水投与して発がん誘導後に、タモキシフェン投与によりKeap1欠失を誘導する（Postプロトコール）。形成される腫瘍の数や大きさを定量し、対象マウスと比較する。組織切片を作製して、組織学的な変化を観察する。また、食道上皮における遺伝子発現の変化も調べる。
3. 後天的な上皮特異的Nrf2欠失マウスにおける腫瘍形成：Keap1::K5-CreERT2マウスと同様に、Nrf2::K5-CreERT2マウスにおいて、PreプロトコールとPostプロトコールをそれぞれ適用し、腫瘍形成におけるNrf2の関与を調べる。
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| Causes of Carryover |
参加予定であった国際シンポジウムが中止となったため
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