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2022 Fiscal Year Annual Research Report

Comprehensive Studies on the Mechanisms of Cancer Metastasis from Molecular Signaling to Whole-Body Level

Research Project

Project/Area Number 20H00513
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

宮園 浩平  東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 卓越教授 (90209908)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 宮澤 恵二  山梨大学, 大学院総合研究部, 教授 (40209896)
KA 井上  東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 助教 (90302877)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Keywords浸潤・転移 / シグナル伝達 / 分子イメージング / がん微小環境 / 実験動物モデル
Outline of Annual Research Achievements

1)TGF-βおよびEMTのがん転移における役割:ヒト膵がん細胞株PANC-1からゲノム編集により作製したSMAD4-KO細胞とSmad4再導入細胞株を用いて細胞機能を解析した。SMAD4-KO細胞ではTGF-βによる細胞増殖抑制、上皮細胞マーカーの発現抑制が低下したが、細胞運動性亢進作用には影響がなかった。また、足場非依存性増殖能とヌードマウスに皮下移植した際の腫瘍形成能にも有意な影響はなかった。一方、PANC-1細胞の親株では無刺激状態でもTGF-βファミリー因子のシグナル経路が強く活性化していることを見いだした。当該因子の受容体キナーゼ阻害剤を添加すると細胞増殖や運動能が抑制されたが、SMAD4-KO細胞でも同様の効果があったことから、Smad4非依存的ながん悪性化経路が存在するという興味深い結果を得た。また、口腔扁平上皮がん細胞の増殖と運動能のTGF-βによる制御機構を明らかにするためにシングルセルRNAシーケンシングを施行して、TGF-βにより誘導されるEMTには従来報告されていたSlug転写因子を介するものに加えて、細胞周期がG1期に停止した細胞が関与する新たな経路が存在することを見出した。TGF-βによりG1期の細胞において発現が上昇する因子としてKRTAP2-3を同定し、KRTAP2-3がこの新たなEMT経路を誘導することを明らかにした。
2)透明化技術を応用したがん転移の分子機構:マウスメラノーマ細胞を用いたがん肺転移モデルを用いた研究で、がん細胞は移植後10日目で有意にリンパ管と接近することを見出した。一方、組織透明化後にリンパ管の形態の数理解析を行ったところ、移植後4日目に形態変化が起こっていることが明らかとなったことから、がん細胞がこの時期にリンパ管に何らかの効果を及ぼしているという興味深い結果を得ることができた。

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (21 results)

All 2024 2023 2022 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 6 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Invited: 4 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] Uppsala University(スウェーデン)

    • Country Name
      SWEDEN
    • Counterpart Institution
      Uppsala University
  • [Journal Article] Tissue clearing method in visualization of cancer progression and metastasis2024

    • Author(s)
      Takahashi-Yamashiro Kei, Miyazono Kohei
    • Journal Title

      Upsala Journal of Medical Sciences

      Volume: 129 Pages: e10634~

    • DOI

      10.48101/ujms.v129.10634

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Receptor-activated transcription factors and beyond: multiple modes of Smad2/3-dependent transmission of TGF-β signaling2024

    • Author(s)
      Miyazawa Keiji, Itoh Yuka, Fu Hao, Miyazono Kohei
    • Journal Title

      Journal of Biological Chemistry

      Volume: 印刷中 Pages: 印刷中

    • DOI

      10.1016/j.jbc.2024.107256

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Inhibition of transforming growth factor‐β signals suppresses tumor formation by regulation of tumor microenvironment networks2023

    • Author(s)
      Tokizaki Shiori、Podyma‐Inoue Katarzyna A.、Matsumoto Takehisa、Takahashi Kazuki、Kobayashi Miho、Ibi Haruka、Uchida Shizuka、Iwabuchi Sadahiro、Harada Hiroyuki、Hashimoto Shinichi、Miyazono Kohei、Shirouzu Mikako、Watabe Tetsuro
    • Journal Title

      Cancer Science

      Volume: 115 Pages: 211~226

    • DOI

      10.1111/cas.16006

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] An analysis modality for vascular structures combining tissue-clearing technology and topological data analysis2022

    • Author(s)
      Takahashi Kei、Abe Ko、Kubota Shimpei I.、Fukatsu Noriaki、Morishita Yasuyuki、Yoshimatsu Yasuhiro、Hirakawa Satoshi、Kubota Yoshiaki、Watabe Tetsuro、Ehata Shogo、Ueda Hiroki R.、Shimamura Teppei、Miyazono Kohei
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 13 Pages: 5239~

    • DOI

      10.1038/s41467-022-32848-2

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] TGF-β generates a population of cancer cells residing in G1 phase with high motility and metastatic potential via KRTAP2-32022

    • Author(s)
      Takahashi Kazuki、Podyma-Inoue Katarzyna A.、Saito Maki、Sakakitani Shintaro、Sugauchi Akinari、Iida Keita、Iwabuchi Sadahiro、Koinuma Daizo、Kurioka Kyoko、Konishi Toru、Tanaka Susumu、Kaida Atsushi、Miura Masahiko、Hashimoto Shinichi、Okada Mariko、Uchihashi Toshihiro、Miyazono Kohei、Watabe Tetsuro
    • Journal Title

      Cell Reports

      Volume: 40 Pages: 111411~

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2022.111411

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Bone Morphogenetic Protein Signaling in Cancer; Some Topics in the Recent 10 Years2022

    • Author(s)
      Ehata Shogo、Miyazono Kohei
    • Journal Title

      Frontiers in Cell and Developmental Biology

      Volume: 10 Pages: 883523~

    • DOI

      10.3389/fcell.2022.883523

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] SMAD4ノックアウト膵がん細胞の細胞機能と遺伝子発現の検討(ポスター)2023

    • Author(s)
      帶金明日香、横山隆志、齋藤正夫、宮澤恵二
    • Organizer
      日本生化学会関東支部会(山梨)
  • [Presentation] TGF-β-induced cell cycle arrest is correlated with increased migration and metastasis of oral squamous carcinoma cells(口演)2023

    • Author(s)
      Inoue KA, Takahashi K, Saito M, Sakakitani S, Konishi T, Koinuma D, Sugauchi A, Kaida A, Yoshimatsu Y, Uchihashi T, Miura M, Miyazono K, Watabe T.
    • Organizer
      第46回日本リンパ学会総会(東京)
  • [Presentation] Identification of genes and their regulatory mechanisms associated with high malignancy of triple-negative breast cancer(ポスター)2022

    • Author(s)
      Ogikubo K, Nishida J, Takahashi K, Morikawa M, Ehata S, Koinuma D, Miyazono K.
    • Organizer
      12th AACR-JCA Joint Conference: Breakthrough in Cancer Research : Translating Knowledge into Practice (Maui, U.S.A.)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Plasticity of cancer cells and mechanisms of TGF-β-induced cancer metastasis2022

    • Author(s)
      Miyazono K.
    • Organizer
      第81回日本癌学会学術総会(横浜)
    • Invited
  • [Presentation] トリプルネガティブ乳がん細胞におけるPolyI:CによるTGF-βシグナル抑制を介したパイロトーシス誘導及び細胞増殖抑制機構 (口演)2022

    • Author(s)
      鯉沼代造、田村佑介、森川真大、堤修一、田邉諒、宮園浩平
    • Organizer
      第81回日本癌学会学術総会(横浜)
  • [Presentation] Identification of the mechanisms of malignant progression of triple-negative breast cancer via epigenetic changes (Oral/Poster)2022

    • Author(s)
      Ogikubo K, Nishida J, Takahashi K, Morikawa M, Ehata S, Koinuma D, Miyazono K.
    • Organizer
      第81回日本癌学会学術総会(横浜)
  • [Presentation] TGF-βは増殖が低下して運動能が上昇したがん細胞集団を形成することで口腔がんの転移を亢進する (特別シンポジウム1「がん研究における女性研究者」)2022

    • Author(s)
      井上カタジナアンナ、高橋和樹、須河内昭成、飯田渓太、岩渕禎弘、鯉沼代造、栗岡恭子、小西徹、田中普、戒田篤志、三浦雅彦、橋本真一、岡田眞里子、内橋俊大、宮園浩平、渡部徹郎
    • Organizer
      第81回日本癌学会学術総会(横浜)
  • [Presentation] 全てのTGF-βアイソフォームを標的とした新規Fc融合タンパク質製剤の開発(口演)2022

    • Author(s)
      時崎詩織、井上カタジナアンナ、高橋和樹、松本武、白水美香子、原田浩之、渡部徹郎.
    • Organizer
      第81回日本癌学会学術総会(横浜)
  • [Presentation] TGF-β generates cancer cells residing in G1 phase with high motility by inducing Slug/HMGA2-independent EMT (oral)2022

    • Author(s)
      Inoue KA.
    • Organizer
      Virtual TGF-β Meeting (Uppsala, Sweden)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Identification of the mechanisms of malignant progression of triple-negative breast cancer via epigenetic changes (oral)2022

    • Author(s)
      Ogikubo K.
    • Organizer
      Virtual TGF-β Meeting (Uppsala, Sweden)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Multiple roles of TGF-β signaling in cancer metastasis2022

    • Author(s)
      Miyazono K.
    • Organizer
      FASEB Science Research Conferences 2022 - The TGF-β Superfamily Conference: Signaling in Development and Disease (Malahide, Ireland)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] TGF-βによる血管・リンパ管新生の制御と可視化2022

    • Author(s)
      宮園浩平
    • Organizer
      第46回日本リンパ学会総会(東京)
    • Invited
  • [Presentation] TGF-β signaling in progression of cancer2022

    • Author(s)
      Miyazono K.
    • Organizer
      The 10th Sweden-Japan Academic Network Seminar (Stockholm, Sweden)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Remarks] 東京大学大学院医学系研究科・病因・病理学専攻・応用病理学分野

    • URL

      http://beta-lab.umin.ac.jp

URL: 

Published: 2024-12-25  

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