2022 Fiscal Year Research-status Report
気管支上皮および肺胞上皮幹細胞特異的に発現する新規分子の機能解析
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22K08273
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| Research Institution | National Center for Global Health and Medicine |
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Principal Investigator |
河村 由紀 国立研究開発法人国立国際医療研究センター, その他部局等, 共通実験室長 (10392391)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | 幹細胞 / 気管支 / 肺胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
呼吸器は外界と接する臓器であり、感染や傷害のリスクに常時晒されている。呼吸器は気管（支）と肺の異なる組織より構成されているため、その組織維持・傷害再生は部位特異的に、基底細胞、クララ細胞、II型肺胞上皮細胞といった多様な幹細胞により担われている。我々はこれらの細胞に共通して発現し、細胞増殖抑制能を示す分子として、グルタチオンS-転移酵素ωクラスに属するGSTO2を見出した。本研究ではこの分子に着目し、幹細胞機能への寄与解明を試みた。初年度は、ヒト肺扁平上皮癌細胞株LK-2およびH520にGSTO2を強制発現させたトランスフェクタントを用い、細胞代謝ならびにミトコンドリア機能に及ぼす影響を評価した。加えて、各種シグナル経路に関与する蛋白質のリン酸化解析を行なった結果、GSTO2は細胞シグナル分子p38のリン酸化を亢進することを見出した。さらに、GSTO2発現はミトコンドリアのエネルギー産生を抑制すること、p38阻害剤処理によりGSTO2強制発現細胞で低下していたミトコンドリア呼吸能が回復したことから、GSTO2によるミトコンドリア代謝制御はp38活性化を介していることを明らかにした。肺癌には扁平上皮癌以外にも幾つかの病理組織学的に異なる分類があり、肺腺癌はII型肺胞上皮細胞より生じることがマウスモデルを用いて示されている。そこで、ヒト肺腺癌細胞株A549ならびにHLC-1にGSTO2を強制発現させたトランスフェクタントを作製し、細胞増殖に及ぼす影響を検討した。肺扁平上皮癌細胞株と同様に、肺腺癌細胞株においてもGSTO2発現はin vitroでの細胞増殖を抑制したことから、GSTO2は異なる幹細胞においても共通する分子機能を有している可能性が示された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
今年度は主にヒト細胞株を用いた検討により、肺に存在する多様な幹細胞・前駆細胞に共通して発現する分子の機能解析を行った。初年度の成果として、幹細胞機能維持に重要な細胞増殖・代謝抑制能を示すことができ、研究は順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
申請者がヒト肺に存在する多様な幹細胞・前駆細胞に共通して発現する分子として着目しているGSTO2は、細胞表面に発現が認められない分子である。そのため、CRISPR/Cas9システムを用いてレポーターマウスを作製し、当該分子を発現する細胞を分離・解析する予定である。初年度はIRESを用いたレポーターマウスを作製したが、当該分子の発現レベルが低く、抗体染色によってしか発現細胞が同定できなかった。セルソーターを用いた細胞分離を行うために、現在、P2Aを用いたレポーターマウスを作製している。
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Research Products
(4 results)
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[Presentation] GSTO2, a novel tumor suppressor gene of lung squamous cell carcinoma, regulates mitochondria function via the p38/β-catenin signaling pathway2022
Author(s)
Sumiya R, Terayama M, Hagiwara T, Nakata K, Nagasaka S, Yamada K, Kokudo N, Suzuki H, Kawamura YI.
Organizer
American Association for Cancer Research Annual Meeting（米国癌学会）
Int'l Joint Research
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