2023 Fiscal Year Annual Research Report
EMT関連形質を個別に誘導するTGF-βシグナル分岐経路の解析
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21H02762
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Institution | University of Yamanashi |
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Principal Investigator |
宮澤 恵二 山梨大学, 大学院総合研究部, 教授 (40209896)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | 上皮間葉転換 / TGF-β / Smad / シグナル伝達 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
Transforming growth factor-β(TGF-β)はEMT(上皮間葉移行)を誘導する代表的な細胞増殖因子であり、がん悪性化への関与もよく知られている。本研究はTGF-βによるがん細胞のEMT誘導シグナル伝達を研究材料として、①EMTに関連した各形質を誘導するシグナル伝達経路の分岐状況を検証すること ②がん悪性化に主要な役割を果たす分岐経路(形質変化)を同定することを目的としている。研究手法として、Smad3をはじめとする各種シグナル伝達因子のノックアウト細胞に変異体を再導入し、TGF-β刺激後の細胞応答回復状況を確認することにより検討を進めている。
TGF-β依存的に細胞形態変化およびアクチン細胞骨格再編成を誘導する経路について、昨年度までに転写因子Snailの誘導が必須であることを明らかにしている。令和5年度はSnail遺伝子を含むゲノム内のTAD（topolorigcally-associating domain）中でTGF-βに応答するエンハンサー配列を新たに同定し、Snailの遺伝子発現誘導をモニターするレポーター系の構築に成功した。これによりSnailの発現誘導に関与するSmad3の責任領域をマッピングする準備が整った。ストレス耐性のシグナル伝達については、Smad3の下流でALDH1A1が誘導されることが重要であるとの結果を得た。また、in vivoでの腫瘍移植実験（マウス尾静脈注射肺転移モデル）において、肺がん細胞の親株とSMAD3ノックアウト細胞株で腫瘍形成能に明確な差が観察される実験条件の設定が完了した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
TGF-β依存的なE-cadherinの発現低下に関与する経路が他経路と分岐していることは明らかにできたが、Smad3の責任領域の同定が進んでおらず、これが遅れにつながっている。E-cadherinをコードするCDH1遺伝子のプロモーター領域を利用したレポーターは、TGF-βに対する応答性が弱いことが同定を進める上でのネックとなった。一方、この細胞応答には転写因子ZEB1の機能的活性化が関与すること、ヒストン脱アセチル化酵素HDACの阻害剤によって抑制されることは見出している。今後は、リードアウトとして適切なレポーター系の構築を進め、責任領域の同定を急ぎたいと考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
すでに責任領域を同定できた細胞応答（細胞運動性亢進）については、変異導入細胞を用いたin vivo実験に移行し、腫瘍形成における重要性の評価を進める。また、新たに構築したレポーター系を用いてTGF-βによるSnailの発現誘導に関与するSmad3の責任領域の同定を進める。さらに、E-cadherinの発現低下に関与するシグナル伝達経路の活性化を簡便にモニターするレポーター系の構築、責任領域の同定を急ぐ。Smad3の点変異体は多数準備しており、これらを用いる予定である。各種細胞応答に対する責任領域が同定できしだい、in vivo実験を開始する。
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Research Products
(6 results)
