2022 Fiscal Year Research-status Report
テトラスパニン制御ペプチドの設計によるがん浸潤・転移抑制
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22K19913
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
大河内 美奈 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (70313301)
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| Project Period (FY) |
2022-06-30 – 2024-03-31
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| Keywords | テトラスパニン / ペプチド / CD9 / がん |
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| Outline of Annual Research Achievements |
膜4回貫通型タンパク質であるテトラスパニンCD9は、インテグリンや増殖因子受容体などの膜タンパク質と複合体を形成し、テトラスパニンを起点とするTetraspanin webと呼ばれる細胞膜ネットワークを形成してシグナル伝達に関与する分子オーガナイザーである。CD9は、がんの細胞膜や細胞が分泌する細胞外小胞エクソソームにおいても高度に発現しており、細胞運動や浸潤に関与する他、エクソソームの表面マーカーとしても機能する。また、CD9は曲率の高い細胞膜に局在する傾向があり、細胞膜の曲率制御や膜融合、エクソソームの分泌制御にも関与することが示唆されている。一方、Ewing(EWI)-2はCD9と複合体を形成することでTetraspanin web形成を阻害し、シグナル伝達を制御ことが示唆されている。本年度は、CD9およびCD81に着目し、これらと相互作用する制御分子EWI-2に着目したペプチドを設計、機能解析を目的とし、がん細胞におけるTetraspanin web形成、エクソソーム分泌量および取込み量、がん細胞の遊走や浸潤活性について評価した。まず、CD9結合性ペプチド添加による細胞生存率への影響について解析した結果、ペプチド添加による生存率の低下はほとんど認められなかった。細胞遊走解析では、ペプチド添加100 nMでがん細胞の遊走能が大きく減少したのに対し、正常細胞では80％程度に維持された。がん細胞スフェロイドにおいては、ペプチド添加による細胞増殖の抑制が確認された。超高解像度顕微鏡を用いた解析によるTetraspanin web解析の結果、ペプチド添加によるweb形成数およびサイズの減少が確認された。エクソソームの分泌および取込みについて評価した結果、100 nM以上のペプチド添加において有意に減少することが示された。以上の結果より、CD9結合性ペプチドは、がん細胞のCD9を介したTetraspanin web形成を阻害し、エクソソームの分泌・取込み抑制、遊走・浸潤を抑制する機能を有することが示唆された。
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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
本研究では、テトラスパニンの制御分子となるペプチドを開発し、テトラスパニンウェブ形成調節による細胞機能の制御を目的とした。本年度はCD9に着目し、ペプチドアレイにより探索したCD9結合性ペプチドの機能評価について検討し、テトラスパニンウェブ形成、エクソソームの分泌および取込み、がん細胞の遊走・浸潤活性の抑制について有効性が得られ、有用な知見が得られた。
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| Strategy for Future Research Activity |
設計したCD9結合ペプチド配列の最適化による細胞活性試験でのペプチド機能の向上について検討する。また、ペプチド機能について生化学的な解析を進める他、動物実験による安全性や有効性の評価を行う。
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| Causes of Carryover |
実験を順調に進行することができ、計画より少ないステップで成果が得られたため、次年度使用額が生じた。次年度使用となった分は、消耗品購入および成果発表の旅費にあてる予定である。
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