癌微小環境の機械侵襲と新規癌遺伝子シグナル制御の相互強化による新たな癌治療戦略

2021 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19K10302
• Research Institution: National Hospital Organization, Kyushu Medical Center (Clinical Institute)
• Principal Investigator: 大関 悟 独立行政法人国立病院機構九州医療センター(臨床研究センター), その他部局等, 客員臨床研究員 (80117077)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 清島 保 九州大学, 歯学研究院, 教授 (20264054) ; 藤井 慎介 九州大学, 歯学研究院, 講師 (60452786) ; 田尻 祐大 独立行政法人国立病院機構九州医療センター(臨床研究センター), その他部局等, 歯科・口腔外科 客員臨床研究員 (30820659)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 口腔がん / TRPチャネル / TRPV4 / 扁平上皮癌

Outline of Annual Research Achievements

本研究は、OSCCにおけるTRPV4の発現と機能を検討し、その分子基盤を明らかにすることを目的とした。まず、TRPV4 は複数のOSCC細胞株で高発現しており、アゴニスト依存的なCa2+細胞内流入はその発現に依存していた。また、siRNAを用いてTRPV4をKDすると、細胞内Ca2+が減少したことから、内因性TRPV4の発現がCa2+チャネルとして機能していると考えられた。さらに、TRPV4をKDすると、OSCC細胞株の増殖能と遊走能が低下した。加えて、細胞内外のCa2+をキレートすると、増殖能が低下した。そこで、TRPV4の下流シグナルについて検討したところ、TRPV4のKDは、CaMKIIとAKTのリン酸化を抑制した。また、shRNAを用いてTRPV4をKDしたところ、低接着培養と2D培養では増殖能に有意差は認められなかったが、3D培養におけるsphereサイズと増殖能は減少した。これらのことから、TRPV4はECMの硬さを含めた細胞外環境を感知して増殖を制御していると考えられた。さらに、ヌードマウスを用いたゼノグラフトモデルにて、shRNAを用いてTRPV4をKDすると、増殖能とAKTのリン酸化が抑制されたことから、TRPV4の発現はin vivoにおける腫瘍細胞増殖に必要であった。加えて、OSCC患者から得られた病理組織標本を免疫染色にて検討したところ、TRPV4が非腫瘍部と比較し腫瘍部では細胞膜と細胞質により多く発現しており、TRPV4の発現を示す細胞にはAKTのリン酸化が高頻度に認められた。以上より、TRPV4を介したCa2+細胞内流入がCaMKIIの活性化を介してAKTシグナル伝達を活性化することで、OSCCの細胞増殖が促進されることが示唆された。このことは、細胞外環境をOSCCの腫瘍細胞が認識し、細胞増殖を制御する機構の一端を見出したと考えられた。