exosome機能に重要な分子は何か？：糖鎖改変細胞を用いたexosome解析

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 21K15493
• Research Institution: Chubu University
• Principal Investigator: 金子 慶 中部大学, 生命健康科学部, 助手 (90838335)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2026-03-31
• Keywords: exosome / extracellular vesicles / ganglioside / GD3 / cancer / melanoma / integrin

Outline of Annual Research Achievements

エクソソームは、腫瘍の増殖や転移に深く関与しているものの、その生理的、病理的な機能の詳細はほとんどが不明である。また、シアル酸含有糖脂質であるガングリオシドは、腫瘍細胞の増殖能や浸潤能、転移形成等の悪性形質に大きく関与している。
本研究の目的は、ガングリオシド組成を改変した細胞を用いて、腫瘍細胞や正常細胞、即ち腫瘍の微小環境に対する腫瘍細胞由来エクソソームにおけるガングリオシドの作用の詳細を明らかにすることである。
最初に、ガングリオシドGD3欠損細胞/GD3強制発現細胞の細胞培養液上清より回収したエクソソームの構成分子の発現レベルをウェスタンブロッティング法により比較した。まず、エクソソームマーカーであるCD63やTSG101などの分子がGD3強制発現細胞由来エクソソームに多く含まれていた。また、細胞接着分子であるインテグリンの多くのサブユニットがGD3強制発現細胞由来のエクソソームにおいて高いレベルで発現していることが明らかとなった。さらに、エクソソームの標的細胞への作用解析を行い、興味深い結果を得た。

Current Status of Research Progress

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

Reason

エクソソームマーカーやインテグリンサブユニットの多くがGD3発現細胞由来エクソソームにおいてGD3欠損細胞由来のエクソソームと比較して高発現していることが明らかになった。また、GD3強制発現細胞由来のエクソソームがメラノーマの細胞内シグナルを活性化することを明らかにした。これらは新たな発見である。さらに、エクソソームの標的細胞の悪性形質増強作用の解析を行い、興味深い結果を得られたため。

Strategy for Future Research Activity

上記で明らかとなった分子群のエクソソームにおける機能や、ガングリオシドとのクラスター形成の有無の解析を進める。

Causes of Carryover

今年度、使用を見込んでいた試薬等の入手が困難となり、来年度使用予定となったため。

Research Products

• [Journal Article] Extracellular vesicles released from ganglioside GD2-expressing melanoma cells enhance the malignant properties of GD2-negative melanomas (2023)
  • Author(s): Yesmin Farhana、Furukawa Keiko、Kambe Mariko、Ohmi Yuhsuke、Bhuiyan Robiul Hasan、Hasnat Mohammad Abul、Mizutani Momoka、Tajima Orie、Hashimoto Noboru、Tsuchida Akiko、Kaneko Kei、Furukawa Koichi
  • Journal Title: Scientific Reports Volume: 13 Pages: -
  • DOI: 10.1038/s41598-023-31216-4
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Signaling domains of cancer-associated glycolipids (2022)
  • Author(s): Furukawa Koichi、Ohmi Yuhsuke、Hamamura Kazunori、Kondo Yuji、Ohkawa Yuki、Kaneko Kei、Hashimoto Noboru、Yesmin Farhana、Bhuiyan Robiul H.、Tajima Orie、Furukawa Keiko
  • Journal Title: Glycoconjugate Journal Volume: 39 Pages: 145～155
  • DOI: 10.1007/s10719-022-10051-1
• [Presentation] Different expression of integrins in ganglioside-remodeling melanoma EVs. (2022)
  • Author(s): Kei Kaneko, Yuhsuke Ohmi, Mariko Kambe, Farhana Yesmin, Momoka Mizutani, Yoko Kitaura, Takako Ito, Orie Tajima, Koichi Furukawa and Keiko Furukawa
  • Organizer: International Society for Extracellular Vesicles (ISEV)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Ganglioside GD2 enhances malignant properties of melanoma by co-operating with integrin. (2022)
  • Author(s): Farhana Yesmin, Robiul Hasan Bhuiyan, Yuhsuke Ohmi, Momoka Mizutani, Tetsuya Okajima, Kei Kaneko, Keiko Furukawa and Koichi Furukawa
  • Organizer: International Society for Extracellular Vesicles (ISEV)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Ganglioside GD3 enhances expression of integrins on melanoma-derived extracellular vesicles. (2022)
  • Author(s): Kei Kaneko, Yuhsuke Ohmi, Mariko Kambe, Yesmin Farhana, Yoko Kitaura, Takako Ito, Robiul H. Bhuiyan, Orie Tajima, Koichi Furukawa and Keiko Furukawa
  • Organizer: 30th International Carbohydrate Symposium (ICS 2022)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Ganglioside GD2 and integrins cooperate in the lipid rafts to enhance malignant phenotypes of melanoma cells. (2022)
  • Author(s): Farhana Yesmin, Robiul H. Bhuiyan, Yuhsuke Ohmi, Tetsuya Okajima, Orie Tajima, Kei Kaneko, Keiko Furukawa and Koichi Furukawa
  • Organizer: 30th International Carbohydrate Symposium (ICS 2022)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Roles of disialyl ganglioside-containing extracellular vesicles in melanomas. (2022)
  • Author(s): Kei Kaneko, Yuhsuke Ohmi, Mariko Kambe, Akiko Tsuchida, Yesmin Farhana, Robiul H. Bhuiyan, Yoko Kitaura, Takako Ito, Yuka Imao, Orie Tajima, Koichi Furukawa and Keiko Furukawa
  • Organizer: Sialoglyco 2022
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Analysis of proteins interacting with gangliosides in the lipid rafts. (2022)
  • Author(s): Yuhsuke Ohmi, Kei Kaneko, Farhana Yesmin, Shiho Sato, Orie Tajima, Norihiro Kotani, Koichi Honke, Keiko Furukawa and Koichi Furukawa
  • Organizer: Sialoglyco 2022
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Co-operation of ganglioside GD2 and integrins enhances in lipid rafts malignant properties and signals in melanoma cells. (2022)
  • Author(s): Farhana Yesmin, Robiul H. Bhuiyan, Yuhsuke Ohmi, Orie Tajima,Kei Kaneko, Tetsuya Okajima, Keiko Furukawa and Koichi Furukawa
  • Organizer: Sialoglyco 2022
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 糖脂質リモデリングメラノーマ細胞由来EVにおけるインテグリンとテトラスパニンの発現変化の解析 (2022)
  • Author(s): 金子 慶、大海 雄介、神戸 眞理子、土田 明子、ファーハナ イエスミン、北浦 洋子、伊藤 多佳子、ブイヤ ロビウル、田島 織絵、古川 鋼一、古川 圭子
  • Organizer: 第81回日本癌学会学術総会
• [Presentation] Mechanisms for co-operation of ganglioside GD2 and integrins to enhance malignant properties of melanoma cells. (2022)
  • Author(s): Yesmin Farhana、Bhuiyan Robiul H.、大海 雄介、Tajimi Orie、金 子 慶、Okajima Tetsuya、古川 圭子、古川 鋼一
  • Organizer: 第81回日本癌学会学術総会
• [Presentation] 糖鎖改変メラノーマ細胞由来の細胞外分泌小胞におけるintegrin等のEV含有分子の発現解析 (2022)
  • Author(s): 金子 慶、大海 雄介、神戸 眞理子、土田 明子、ファーハナ イエスミン、ロビウルHブイヤン、北浦 洋子、伊藤 多佳子、田島 織絵、古川 鋼一、古川 圭子
  • Organizer: 第95回日本生化学会大会
• [Presentation] ガングリオシドとインテグリンの協同作用がメラノーマ細胞の悪性形質とシグナルを増強する (2022)
  • Author(s): Yesmin Farhana Yesmin, Bhuiyan Robiul, Ohmi Yuhsuke, Tajima Orie, Kei Kaneko, Tetsuya Tetsuya, Furukawa Keiko, Furukawa Koichi
  • Organizer: 第95回日本生化学会大会
• [Book] Opposite Functions of Mono- and Disialylated Glycosphingo-Lipids ontheMembraneofCancerCells (2023)
  • Author(s): Koichi Furukawa, Yuhsuke Ohmi, Farhana Yesmin, Kazunori Hamamura, Yuji Kondo, Yuki Ohkawa, Noboru Hashimoto, Robiul H. Bhuiyan, Kei Kaneko, Orie Tajima, and Keiko Furukawa
  • Total Pages: 238
  • Publisher: Springer