Regulation of cancer metastasis by molecular chaperone HSP70

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K07360
• Research Institution: Osaka City University
• Principal Investigator: 塩田 正之 大阪市立大学, 大学院医学研究科, 准教授 (30381990)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 木村 健二郎 大阪市立大学, 大学院医学研究科, 講師 (60597285)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: プロテオスタシス / HSP70 / 腫瘍生物学

Outline of Annual Research Achievements

膵がん細胞PANC-1のHSP70欠損細胞を樹立し、HSP70による細胞間接着の制御の検証と分子機序について解析を進めた。プロテオーム解析にて発現が亢進した細胞間接着分子群について定量的PCRを行った結果、RNAの発現が亢進しているもの、変化がないもの、さらには減少しているものが存在した。転写レベルで変化しない、もしくは減少する分子について、プロテアソーム阻害剤やシクロヘキシミドを用いてタンパク質レベルでの発現制御を受けているか検討したところ、分解制御を受けるものが複数あることがわかった。そこでHSP70抗体を用いて免疫沈降-質量分析による直接結合タンパク質の解析を行った結果、デスモソームを構成する分子が複数種同定された。野生型がん細胞で細胞間接着分子がHSP70依存的に分解される機序を明らかにするため、ユビキチンープロテアソーム系の関与やオートファジーの関与について解析を進めている。
またHSP70が転移能に及ぼす影響を解析するためにヌードマウスの皮下に膵がん野生型細胞、HSP70欠損細胞を移植し、腫瘍径と転移について予備検討を行った。移植した細胞の生着が悪く、腫瘍が生着した個体が半分程度であったためか、野生型と欠損細胞の間で有意差は認めていない。改めて条件検討を行う予定である。
現在までにHSP70欠損細胞に野生型HSP70やシャペロン活性を欠失した変異体HSP70を安定発現した細胞、組換えアデノウイルスを作出した。さらに、作成した「細胞膜局在型HSP70を認識する抗体」がIgM抗体であったことから、遺伝子工学的にIgGへの改変を進めている。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

コロナによる研究停止措置等の影響で、実験中断を余儀なくされた期間があったが、概ね良好に研究を進めることができた。細胞株や組換え変異体、組換えアデノウイルス、抗体といった研究に必要な分子ツールも順次作製できている。

Strategy for Future Research Activity

準備は既にほぼ完了している。新たに得た知見を基に、予定していなかった実験も追加で行う予定である。当初の予定よりも先行してマウス実験の予備検討を行ったが、今年度は細胞レベルでの詳細な分子メカニズムの解析と並行してマウス実験を行う。これが確定したタイミングで臨床検体を用いた解析に着手したい。