2020 Fiscal Year Research-status Report
低酸素による可溶性IL-33受容体の発現低下が大腸がん悪性進展に及ぼす影響の解析
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19K07673
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| Research Institution | Teikyo University |
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Principal Investigator |
秋元 美穂 帝京大学, 医学部, 助教 (60437556)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 低酸素 / 大腸がん / IL-33 / sST2 / HIF |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度に引き続き、大腸がん細胞における低酸素誘導性のsST2発現低下の分子メカニズムについて解析を進めた。これまでに、低酸素下では低酸素誘導因子（HIF）依存的に一過性に発現が上昇したIL-33が核に集積することや、低酸素誘導性のsST2発現低下がIL-33のsiRNAノックダウンにより抑制されることを明らかにし、IL-33の関与を示唆した。興味深いことに、タンパク質間相互作用の予測ツールであるSTRING（https://string-db.org/）を用いた分析では、IL-33がTh2特異的転写因子GATA3と相互作用する可能性が強く示唆された。Th2細胞などではGATA3がsST2をコードするIL1RL1遺伝子の転写を促進することが報告されている。マウス大腸がんNM11細胞でGATA3をsiRNAノックダウンするとsST2の発現が低下したことから、大腸がんにおけるIL1RL1遺伝子の転写制御にもGATA3が関与することが確認された。ルシフェラーゼレポーターアッセイではGATA3がIL1RL1遺伝子のプロモーター領域に結合することを確認し、その結合が低酸素下で減弱することを明らかにした。プルダウンアッセイによりGATA3とIL-33の結合について解析した結果、低酸素下でのみ核IL-33とGATA3の結合が確認された。また、低酸素下で減弱したIL1RL1遺伝子のプロモーター領域へのGATA3の結合は、IL-33のsiRNAノックダウンによって回復した。以上のことから、低酸素誘導性のsST2発現低下の分子メカニズムに関して、低酸素下で核に集積したIL-33がGATA3と結合し、GATA3のIL1RL1プロモーターへの結合を阻害することでsST2の発現が低下すると結論付けた。
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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
当初の計画に沿って低酸素誘導性のsST2発現低下の分子メカニズムの解析を進め、これに関して今年度中に明らかにすることができた。今後行う計画のin vivoでの解析に関しての予備的な結果も得られており、順調である。
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| Strategy for Future Research Activity |
予備的な検討として、マウス大腸がんNM11細胞を移植したマウスを用いて腫瘍組織中のsST2発現レベルを免疫組織染色で調べたところ、低酸素領域では発現が低下する傾向が認められた。したがって、腫瘍組織中でも大腸がん細胞における低酸素誘導性のsST2発現低下が誘導されており、これが腫瘍組織中の炎症性微小環境を介してがんの悪性化に関与する可能性がある。そこで今後は、大腸がん細胞における低酸素誘導性のsST2の発現低下とその回復が腫瘍の増殖や炎症性微小環境に及ぼす影響についてin vivoで解析を進める予定である。そのためにまず、低酸素に応答してsST2を発現するベクター（5HRE-sST2）を構築し、NM11細胞にトランスフェクションして、低酸素誘導性のsST2の発現低下が抑制された細胞を取得する。この細胞を同系のBALB/cマウスに皮下移植し、腫瘍中の低酸素領域におけるsST2発現低下が回復されることを確認した上で、それが腫瘍増殖や炎症性がん微小環境に及ぼす影響を解析する。これまでの我々の知見から、大腸がん細胞におけるsST2の発現はがん微小環境内でのIL-33/ST2Lシグナリングの亢進に繋がることが分かっているので、IL-33/ST2L誘導性のTh2分化・腫瘍随伴性マクロファージ（TAM）の浸潤・腫瘍血管形成について中心的に解析する。これにより、腫瘍組織内の低酸素領域を標的としたsST2発現の回復が大腸がんの増殖抑制や炎症性がん微小環境の改善に有効か否かを検討する。
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| Causes of Carryover |
次年度初めにin vivoの実験を行うにあたり、実験に必要な抗体や試薬、動物の購入を円滑に進める必要があったため。
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Research Products
(4 results)
