神経線維腫症原因遺伝子の異常による腫瘍化シグナルの解明と分子治療戦略の基礎構築

2012 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 22390281
• Research Institution: Kumamoto University
• Principal Investigator: 荒木 令江 熊本大学, 生命科学研究部, 准教授 (80253722)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 倉津 純一 熊本大学, 生命科学研究部, 教授 (20145296)
• Project Period (FY): 2010-04-01 – 2013-03-31
• Keywords: 神経線維腫症 / プロテオミクス

Research Abstract

神経線維腫症１型（NF1）は、多発性神経線維腫を始め多彩な病態を示す遺伝性疾患である。NF1原因遺伝子産物の欠損による細胞内シグナル異常は、神経系細胞の増殖と分化異常を誘発し、NF1の病態に関わると考えられる。NF1蛋白の神経系細胞内機能とその欠損による細胞異常の機構を明らかにするため、RNA干渉(siRNA)法を用いたNF1発現抑制によって、神経系細胞PC12に及ぼすNGFによる分化誘導への影響を解析し、生じた表現形の細胞内責任シグナル分子群を、iPEACH(データ統合マニング法)を用いた融合プロテオミクスによって詳細に検討した。siRNAによりNF1発現を抑制したPC12は、神経突起伸長が経時的に阻害され、細胞骨格系の制御異常、運動能の亢進が観察された。NF1発現抑制細胞およびコントロール細胞より蛋白質およびmRNAを抽出し、iTRAQ、DNA array、2D-DIGEを組み合わせた融合プロテオミクスにより3198分子群を定量的に同定し、NF1発現抑制細胞で有意に発現上昇した分子ネットワークを解析した結果、Dynein IC2、GR、COX-1の一連の特異的活性化シグナルネットワークが検出された。このシグナル経路に関わる各分子群のsiRNAや阻害剤処理による検証実験の結果、NF1発現抑制細胞では、Dynein IC2-BからIC2-Cへのスプライシングとリン酸化の亢進によってGRの核輸送が誘導され、その結果COX-1の発現を亢進させてNF1の病態と関わっていることが判明した。NF1欠損PC12細胞のCOX-1の発現抑制は、神経突起伸長阻害を回復し、NF1病態の治療標的となることが示唆された。神経線維腫症I型で生じる神経系分化異常を始めとした多彩な症状の発症は、これらのシグナルの制御異常に関与している可能性から、治療標的としての更なる詳細な機能解析が期待される。

Current Status of Research Progress

Reason

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Integrated proteomics identified a novel activation signaling of dynein IC2-GR-COX-1 in NF1 disease model cells. (2013)
  • Author(s): Hirayama M, Kobayashi D, Mizuguchi S, Morikawa T, Nagayama M, Wilson MM, Nambu NA, Yoshizawa A, Kawano S, and Araki N*
  • Journal Title: Molecular & Cellular Proteomics Volume: 12(5) Pages: 1377-1394
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Glioma initiating cells form a differentiation niche via the induction of extracellular matrices and integrin alpha V. (2013)
  • Author(s): Nambu, NA., Midorikawa U, Mizuguchi S, Hide T, Nagai M, Komohara Y, Nagayama1 M, Hirayama M, Kobayashi D, Tsubota N, Takezaki T, Makino K, Nakamura H, Takeya M, Kuratsu J and Araki N*
  • Journal Title: PLOS ONE Volume: - Pages: in press
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Enhancement of human cancer cell motility and invasiveness by anaphylatoxin C5a via aberrantly expressed C5a-receptor (CD88). (2013)
  • Author(s): Nitta H, Wada Y, Kawano Y, Murakami Y, Irie A, Taniguchi K, Kikuchi K, Yamada G, Suzuki K, Honda J, Wilson MM, Araki N, Eto M, Baba H and Imamura T.
  • Journal Title: Clinical Cancer Research Volume: 19(8) Pages: 1-10
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] TGF-β Mediates Homing of Bone Marrow-Derived Human Mesenchymal Stem Cells to Glioma Stem Cells. (2013)
  • Author(s): Shinojima N, Hossain A, Takezaki T, Fueyo J, Gumin J, Gao F, Nwajei F, Marini FC, Andreeff M, Kuratsu J, Lang FF.
  • Journal Title: Cancer Res Volume: 73(7) Pages: 2333-44
  • DOI: doi: 10.1158/0008-5472.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Randomized trial of chemoradiotherapy and adjuvant chemotherapy with nimustine versus nimustine plus procarbazine for newly diagnosed anaplastic astrocytoma and glioblastoma . (2013)
  • Author(s): Shibui S, Narita Y, Mizusawa J, Beppu T, Ogasawara K, Sawamura Y, Kobayashi H, Nishikawa R, Mishima K, Muragaki Y, Maruyama T, Kuratsu J, Nomura K etl .
  • Journal Title: Cancer Chemother Pharmacol. Volume: 71(2) Pages: 511-21
  • DOI: doi: 10.1007/s00280-012-2041-5.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Epiplakin modifies the motility of the HeLa cells and accumulates at the outer surfaces of three-dimensional cell clusters. (2012)
  • Author(s): Shimada H, Nambu-Niibori A, Wilson-Morifuji M, Mizuguchi S, Araki N*, Mezaki Y, Senoo H, Ishikawa K, Okamoto O, Fujiwara S.
  • Journal Title: J. Dermatol Volume: 40(4) Pages: 249-58
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Phosphorylation by PKD2 at Ser171 of SET reduced its inhibitory effect on PP2A phosphatase in T cells. (2012)
  • Author(s): Irie A, Harada K, Araki N, Nishimura Y.
  • Journal Title: PLOS ONE Volume: 7(12) Pages: e51242
  • DOI: doi: 10.1371/journal.pone.0051242
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Possible involvement of cyclophilin a processing in fumagillin- induced suppression of cholangiocarcinoma cell proliferation. (2012)
  • Author(s): Sawanyawisuth K, Wongkham C, Riggins GJ, Wongkham S, Araki N*
  • Journal Title: Asian Pac J Cancer Prev Volume: 13 Suppl Pages: 137-41
• [Journal Article] Limpaiboon T*. Contribution of RIZ1 to regulation of proliferation and migration of a liver fluke-related cholangiocarcinoma cell. (2012)
  • Author(s): Khaenam P, Niibori A, Okada S, Jearanaikoon P, Araki N*
  • Journal Title: Asian Pac J Cancer Prev Volume: 13(8) Pages: 4007-11
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Integrated View of the Human Chromosome X-centric Proteome Project. (2012)
  • Author(s): Yamamoto T, Nakayama K, Hirano H, Tomonaga T, Ishihama Y, Yamada T, Kondo T, Kodera Y, Sato Y, Araki N, Mamitsuka H, Goshima N
  • Journal Title: the Journal of Proteome Research Volume: 12 Pages: 58-61
  • DOI: doi: 10.1021/pr300844p
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Serial Analysis of Gene Expression Reveals Promising Therapeutic Targets for Liver Fluke-associated Cholangiocarcinoma. (2012)
  • Author(s): Sawanyawisuth K, Wongkham C, Araki N, Zhao Q, Riggins GJ, Wongkham S*.
  • Journal Title: Asian Pac J Cancer Prev Volume: 13 Suppl Pages: 89-93
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Giant tumefactive perivascular spaces that expanded and became symptomatic 14 years after initial surgery. (2012)
  • Author(s): Fujimoto K, Kuroda J, Hide T, Hasegawa Y, Yano S, Kuratsu J.
  • Journal Title: Surg Neurol Int. Volume: 3 Pages: 127
  • DOI: doi: 10.4103/2152-7806.102942.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Prolonged and regionally progressive symptomatic cerebral hyperperfusion syndrome after superficial temporal artery-middle cerebral artery anastomosis in a patient with moyamoya disease. (2012)
  • Author(s): Takemoto Y, Morioka M, Nakagawa T, Hasegawa Y, Ohmori Y, Kawano T, Kai Y, Kuratsu J.
  • Journal Title: Surg Neurol Int. Volume: 3 Pages: 106
  • DOI: doi: 10.4103/2152-7806.100867.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Higher incidence of epilepsy in meningiomas located on the premotor cortex: a voxel-wise statistical analysis. (2012)
  • Author(s): Hamasaki T, Yamada K, Yano S, Nakamura H, Makino K, Hide T, Hasegawa Y, Kuroda J, Hirai T, Kuratsu J.
  • Journal Title: Acta Neurochir (Wien) Volume: 154(12) Pages: 1-7
  • DOI: doi: 10.1007/s00701-012-1514-y.
• [Journal Article] Usefulness of immunohistochemical expression analysis of metabolic-related molecules to differentiate between intracranial neoplastic and non-neoplastic lesions. (2012)
  • Author(s): Makino K, Nakamura H, Hide TI, Yano S, Kuroda JI, Takahashi Y, Iyama KI, Kuratsu JI.
  • Journal Title: Brain Tumor Pathol Volume: 12 Pages: -
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Induction of autophagic cell death of glioma-initiating cells by cell-penetrating D-isomer peptides consisting of Pas and the p53 C-terminus. (2012)
  • Author(s): Ueda Y, Wei FY, Hide T, Michiue H, Takayama K, Kaitsuka T, Nakamura H, Makino K, Kuratsu J, Futaki S, Tomizawa K.
  • Journal Title: Biomaterials. Volume: 33(35) Pages: 9061-9
  • DOI: doi: 10.1016/j.biomaterials.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Importance of direct macrophage-tumor cell interaction on progression of human glioma. (2012)
  • Author(s): Komohara Y, Horlad H, Ohnishi K, Fujiwara Y, Bai B, Nakagawa T, Suzu S, Nakamura H, Kuratsu J, Takeya M.
  • Journal Title: Cancer Sci Volume: 103(12) Pages: 2165-72
  • DOI: doi: 10.1111/cas.12015.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Outer-diameter narrowing of the internal carotid and middle cerebral arteries in moyamoya disease detected on 3D constructive interference in steady-state MR image (2012)
  • Author(s): Kaku Y, Morioka M, Ohmori Y, Kawano T, Kai Y, Fukuoka H, Hirai T, Yamashita Y, Kuratsu J.
  • Journal Title: Acta Neurochir (Wien). Volume: 154(12) Pages: 2151-7
  • DOI: doi: 10.1007/s00701-012-1472-4
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Pituitary apoplexy associated with endocrine stimulation test: endocrine stimulation test, treatment, and outcome. (2012)
  • Author(s): Yamamoto T, Yano S, Kuroda J, Hasegawa Y, Hide T, Kuratsu J.
  • Journal Title: Case Rep Endocrinol. Volume: - Pages: 826901
  • DOI: doi: 10.1155/2012/826901.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Phase II study of single-agent bevacizumab in Japanese patients with recurrent malignant glioma. (2012)
  • Author(s): Nagane M, Nishikawa R, Narita Y, Kobayashi H, Takano S, Shinoura N, Aoki T, Sugiyama K, Kuratsu J, Muragaki Y, Sawamura Y, Matsutani M.
  • Journal Title: Jpn J Clin Oncol Volume: 42(10) Pages: 887-95
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A 6-Fr guiding catheter (Slim Guide(®)) for use with multiple microdevices. (2012)
  • Author(s): Kai Y, Ohmori Y, Watanabe M, Kaku Y, Morioka M, Hirano T, Yano S, Kawano T, Hamada J, Kuratsu J.
  • Journal Title: Surg Neurol Int Volume: 3 Pages: 59
  • DOI: doi: 10.4103/2152-7806.97003.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Fatty acid synthase is a predictive marker for aggressiveness in meningiomas. (2012)
  • Author(s): Makino K, Nakamura H, Hide T, Yano S, Kuroda J, Iyama K, Kuratsu J.
  • Journal Title: J Neurooncol Volume: 109(2) Pages: 399-404
  • DOI: doi: 10.1007/s11060-012-0907-3
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Arterial graft to treat ruptured distal middle cerebral artery aneurysms in a patient with mucosa-associated lymphoid tissue lymphoma. Case report. (2012)
  • Author(s): Hasegawa Y, Morioka M, Makino K, Kai Y, Hamada J, Kuratsu J.
  • Journal Title: Neurol Med Chir (Tokyo) Volume: 52(6) Pages: :443-5
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Long Disease Duration Interferes With Therapeutic Effect of Globus Pallidus Internus Pallidal Stimulation in Primary Cervical Dystonia. (2012)
  • Author(s): Yamada K, Hamasaki T, Hasegawa Y, Kuratsu JI.
  • Journal Title: Neuromodulation Volume: - Pages: 1
  • DOI: doi: 10.1111/j.1525-1403.2012.00464.x.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Historical considerations of the predominance of lumboperitoneal shunt for treatment of adult communicating hydrocephalus in Kumamoto, Japan. (2012)
  • Author(s): Yamashiro S, Hitoshi Y, Yoshida A, Kuratsu J.
  • Journal Title: Clin Neurol Neurosurg Volume: 114(7) Pages: 1115-6.
  • DOI: doi: 10.1016/j.clineuro.2012.02.018.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Accurate estimation of motor symptoms by diffusion tensor imaging in a patient with advanced Moyamoya disease. (2012)
  • Author(s): Hamasaki T, Imamura J, Kai Y, Ohmori Y, Kuratsu J.
  • Journal Title: Clin Neurol Neurosurg Volume: 114(7) Pages: 1042-5
  • DOI: doi: 10.1016/j.clineuro.2012.01.042.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Prediction of high-grade meningioma by preoperative MRI assessment. (2012)
  • Author(s): Kawahara Y, Nakada M, Hayashi Y, Kai Y, Hayashi Y, Uchiyama N, Nakamura H, Kuratsu J, Hamada J.
  • Journal Title: J Neurooncol Volume: 108(1) Pages: 1042-5
  • DOI: doi: 10.1016/j.clineuro.2012.01.042.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Dissecting aneurysms of the vertebral artery--angiographic patterns at the dissecting site on balloon test occlusion. (2012)
  • Author(s): Kai Y, Hamada J, Morioka M, Ohmori Y, Watanabe M, Hirano T, Kawano T, Yano S, Kuratsu J.
  • Journal Title: Neuroradiology Volume: 54(8) Pages: 857-62
  • DOI: Doi: 10.1007/s00234-011-0993-5.
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 融合プロテオミクスによる癌特異的分子の統合的解析 (2013)
  • Author(s): 荒木 令江
  • Organizer: 産業総合技術研究所セミナー
  • Place of Presentation: 茨城県つくば市・産総研中央第２ OSL
  • Year and Date: 20130328-20130328
  • Invited
• [Presentation] 融合プロテオミクスによるグリオーマ幹細胞の分化誘導ニッチの解析 (2012)
  • Author(s): 荒木令江、南部（新堀）晶子、、緑川宇一、永井美奈子、小林大樹、水口惣平、秀拓一郎、中村英夫、菰原義弘、竹屋元裕、倉津純一
  • Organizer: 第84回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 福岡・福岡国際会議場/マリンメッセ福岡
  • Year and Date: 20121214-20121216
• [Presentation] 融合プロテオミクスによる新規神経線維腫症1型（NF1）関連因子TCTPの同定と、そのNF1腫瘍における機能解析 (2012)
  • Author(s): 小林大樹、平山未央、菰原義弘、水口惣平、ウィルソン森藤政代、尹浩信、竹屋元裕、倉持朗、荒木令江
  • Organizer: 第84回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 福岡・福岡国際会議場/マリンメッセ福岡
  • Year and Date: 20121214-20121216
• [Presentation] 全自動2次元電気泳道装置を用いた腫瘍マーカータンパク質の解析 (2012)
  • Author(s): 西村宗徳、緑川宇一、長山慈、小林大樹、平山未央、廣田由夏、村上洋嗣、和田孝浩、今村隆寿、直江秀昭、佐々木裕、鵜沼豊、荒木令江
  • Organizer: 第84回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 福岡・福岡国際会議場/マリンメッセ福岡
  • Year and Date: 20121214-20121216
• [Presentation] 腫瘍細胞内ビメンチンの翻訳後就職およびフラグメント化とその機能解析 (2012)
  • Author(s): 山口浩、小林大樹、荒木令江
  • Organizer: 第84回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 福岡・福岡国際会議場/マリンメッセ福岡
  • Year and Date: 20121214-20121216
• [Presentation] 翻訳後の分子間相互作用をとらえる新しいタンパク質解析技術～融合プロテオミクスによる病態シグナルの検出と創薬への挑戦 (2012)
  • Author(s): 荒木 令江
  • Organizer: 新薬理セミナー2012
  • Place of Presentation: 熊本・熊本大学薬学部宮本記念館
  • Year and Date: 20121124-20121124
  • Invited
• [Presentation] プロテオミクスを基盤としたシステムズバイオロジー (2012)
  • Author(s): 荒木令江
  • Organizer: 和歌山県立医科大学特別公演
  • Place of Presentation: 和歌山・和歌山県立医科大学研究棟3階セミナー室
  • Year and Date: 20121019-20121019
  • Invited
• [Presentation] 薬学における融合オミクス解析 融合プロテオミクスによる癌の病態システムズバイオロジー (2012)
  • Author(s): 荒木 令江
  • Organizer: 生命医薬情報学連合大会2012（2012日本バイオインフォマティクス学会年会情報計算化学生物学会CBI学会）
  • Place of Presentation: 東京・タワーホール船堀
  • Year and Date: 20121016-20121016
  • Invited
• [Presentation] 融合プロテオミクスによるグリオーマの化学治療予後予測分子ネットワークの解析 (2012)
  • Author(s): 荒木令江、水口惣平、森川崇、坪田誠之、小林大樹、平山未央、緑川宇一、中村英夫、倉津純一
  • Organizer: 第70回日本癌学会学術総会
  • Place of Presentation: 札幌・ホテルロイトン札幌
  • Year and Date: 20120919-20120921
• [Presentation] ヒト舌癌におけるHIF-1αを介した高転移性がん細胞の増殖機構の解析 (2012)
  • Author(s): 森藤政代、新堀晶子、水口惣平、小林大樹、荒木令江
  • Organizer: 第70回日本癌学会学術総会
  • Place of Presentation: 札幌・ホテルロイトン札幌
  • Year and Date: 20120919-20120921
• [Presentation] An integrated proteomics by iPEACH, a new application, identified novel activated signal cascades in chemotherapy resistant malignant gliomas (2012)
  • Author(s): Araki N, Mizugushi S, Morikawa T, kawano S, Yamaguchi A, Kobayashi D, Hirayama M, Midorikawa U, Nakamura H, Kuratsu J.
  • Organizer: HUPO 11th Annual World Congress
  • Place of Presentation: Hynes Convention Center,Boston,US
  • Year and Date: 20120909-20120913
• [Presentation] Integrated Proteomics Identified Translationally Controlled Tumor Protein as a Biological Target for Neurofibroma and Malignant Peripheral Nerve Sheath Tumors (2012)
  • Author(s): Kobayashi D, Hirayama M, Komohara Y, Mizuguchi S, Wilson-morifuji M, Ihn h, Takeya M, Kuramochi A, Araki N.
  • Organizer: HUPO 11th Annual World Congress
  • Place of Presentation: Hynes Convention Center,Boston,US
  • Year and Date: 20120909-20120913
• [Presentation] Analysis of abnormal cellular signals via silencing of NF1 tumor suppressor protein in neuronal cells by integrated proteomics (2012)
  • Author(s): Hirayama M, Kobayashi D, Morikawa T, Nagayama M, Mizuguchi S, Araki N.
  • Organizer: HUPO 11th Annual World Congress
  • Place of Presentation: Hynes Convention Center,Boston,US
  • Year and Date: 20120909-20120913
• [Presentation] 融合プロテオミクスによる新規神経線維腫瘍症I型（NF1）関連因子TCTPの同定と、治療標的としての機能解析 (2012)
  • Author(s): 小林大樹、平山未央、菰原義弘、水口惣平、ウィルソン-森藤政代、尹浩信、竹屋元裕、倉持朗、荒木令江
  • Organizer: 日本プロテオーム学会2012年大会日本ヒトプロテオーム機構
  • Place of Presentation: 東京・日本科学未来館
  • Year and Date: 20120726-20120727
• [Presentation] 融合プロテオミクスによるがん幹細胞の分化誘導メカニズムの解析 (2012)
  • Author(s): 荒木令江、南部（新堀）晶子、緑川宇一、水口惣平、小林大樹、平山未央、菰原義弘、秀拓一郎、竹屋元裕、倉津純一
  • Organizer: 日本プロテオーム学会2012年大会日本ヒトプロテオーム機構
  • Place of Presentation: 東京・日本科学未来館
  • Year and Date: 20120713-20120727
• [Book] 神経線維腫症2型『診療最前線の母斑と母斑症』，皮膚科臨床アセット15 (2013)
  • Author(s): 荒木令江
  • Total Pages: 印刷中
  • Publisher: 中山書店
• [Remarks] 熊本大学大学院生命科学研究部腫瘍医学分野
  • URL: http://srv02.medic.kumamoto-u.ac.jp/dept/tumor/index.html
• [Patent(Industrial Property Rights)] 統合プロテオーム解析用データ群の生成方法ならびに同生成方法にて生成した統合プロテオーム解析用データ群を用いる統合プロテオーム解析方法、およびそれを用いた原因物質同定方法 (2013)
  • Inventor(s): 荒木令江 他4名
  • Industrial Property Rights Holder: 国立大学法人熊本大学
  • Industrial Property Rights Type: 特許
  • Industrial Property Number: US-2013-0023574-A1
  • Filing Date: 2013-01-24
  • Overseas
• [Patent(Industrial Property Rights)] 融合プロテオミクスによるNF1特異的タンパク質の同定方法、NF1特異的タンパク質発現抑制方法、NF1特異的タンパク質の腫瘍マーカー及び治療ターゲットとしての使用方法 (2012)
  • Inventor(s): 荒木令江 他3名
  • Industrial Property Rights Holder: 荒木令江 他3名
  • Industrial Property Rights Type: 特許特開2012-213391
  • Patent Publication Number: 特開2012-213391
  • Filing Date: 2012-11-08